KR20220104737A - 재침착 억제 중합체 및 이를 함유하는 세제 조성물 - Google Patents

재침착 억제 중합체 및 이를 함유하는 세제 조성물 Download PDF

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Abstract

개시된 기술은 세탁물, 경질 표면 및 식기를 포함하는 매우 다양한 기질을 세척하는데 세제로서 유용한 조성물에 관한 것이다. 조성물은 i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체 및 ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민을 반응시켜 제조되는 작용기화된 중합체를 함유한다. 개시된 기술에 따른 조성물은 우수한 세정 성능 및 유익한 재침착 방지 특성을 갖는다.

Description

재침착 억제 중합체 및 이를 함유하는 세제 조성물
본 기술은 중합체성 첨가제 및 이들의 세정 조성물로의 혼입에 관한 것으로, 가정용 세제 및 식기세척제 (기관 및 소비자용), 경질 표면 세정제 및 직물 관리와 같은 다른 관련 용도에 유용하다. 개시된 세정 조성물은 세제 및 오물 재침착 방지제를 포함한다. 일 양태에서, 개시된 기술은 향상된 오염 재침착 억제 특성을 갖는 기능성 중합체 첨가제 및 중합체를 함유하는 세탁 세제 조성물에 관한 것이다. 재침착 억제 중합체는 i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체 및 ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민을 반응시켜 제조된 작용기화된 중합체로부터 선택된다. 개시된 기술의 추가 양태는 세탁 공정에서 직물 상의 오물의 재침착을 방지하기 위한 방법에 관한 것이다.
세정제와 세제의 주목적은 섬유, 표면 또는 기질에 오물과 얼룩이 없도록 하는 것이다. 세탁 세제 조성물은 일반적으로 섬유로부터 국소적인 오물을 제거하는 데 우수한 성능을 보인다. 오물 (예를 들어, 수용성 얼룩, 미립자 얼룩, 유성 얼룩 및 전술한 것 중 하나 이상의 조합) 제거는 예를 들어 세척 공정의 기계적 작용, 습윤 작용, 수온, 계면활성제 시스템 및 증강제를 포함하는 요인의 조합의 기능이다. 섬유에서 제거되면 오물은 세척액에 현탁된다. 세제 조성물의 오물 부유 특성이 좋지 않은 경우, 세척 주기가 계속됨에 따라 현탁된 오물은 섬유의 더 넓은 영역에 비가역적으로 재침착될 수 있다. 섬유가 연속적인 세척 주기에 노출되면 결국에는 미학적으로 바람직하지 않은 회색 또는 칙칙한 외관이 된다. 더욱이, 세제 제품은 소비자에게 비효과적인 것으로 인식될 것이다.
이러한 문제를 최소화하기 위해 세탁 세제 제조업체는 그들의 세제 제품에 재침착 방지제를 혼입한다. 오물 재침착 방지제는 오물을 섬유로부터 제거한 후 세척액에 현탁시키고 남은 세척 주기 동안 섬유에 오물이 재침착되는 것을 방지함으로써 세제로 세탁한 섬유의 백색도 또는 밝기를 향상시키는 중합체이다.
많은 공지된 중합체성 재침착 방지제가 있다. 전형적인 예는 카르복시메틸 셀룰로오스 (CMC), 개질된 셀룰로오스 에테르, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 폴리에스테르 공중합체, 히드록실 말단 폴리우레탄, 폴리아크릴산, 폴리아크릴 공중합체, 비닐리덴 에스테르/불포화 산 또는 무수물의 중합체, 스티렌/말레산 무수물의 중합체, 플루오로카본, 스티렌, 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜-코-비닐 아세테이트), 및 이들의 염을 포함한다. 이러한 중합체는 수용성이며 일반적으로 음전하를 띠고 있다.
미국 특허 제7,741,264호는 비닐계 또는 알릴계 불포화를 갖는 공중합성 단량체와 중합가능한 아미드의 자유 라디칼 부가 중합에 의해 제조된 음이온성 표면 활성 수용성 중합체를 개시한다. 바람직한 중합성 공단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미드, 스티렌, 알파-메틸 스티렌 부틸 아크릴레이트 및 에틸헥실 아크릴레이트를 포함한다. 중합성 아미드는 폴리옥시알킬렌아민과 말레산 무수물의 반응에 의해 제조된다. 무수물 고리가 열려 상응하는 아미드 및 펜던트 카르복실 작용기를 형성한다. 불포화는 아미드가 다른 불포화 단량체와 자유 라디칼 공중합되도록 한다. 불포화 아미드로부터 제조된 중합체는 중합체 골격에 반복되는 카르복실 그룹으로 인해 음이온성이다.
불행히도, 다수의 공지된 재침착 방지 중합체는 제품의 투명도에 부정적인 영향을 미치고/미치거나 상 분리를 일으키는 오늘날의 저수분 함유 고농축 액체 세제에 거의 용해되지 않는다. 또한, 이러한 음으로 하전된 중합체는 2 인 1 (2-in-1) 세제 제형에 사용되는 계면활성제, 소독제 및 탈취제로 사용되는 쿼터늄 화합물 및 폴리쿼터늄 섬유 유연 중합체와 같은 양으로 하전된 첨가제와 양립할 수 없다. 이러한 현상은 특히 투명한 용기에 담긴 세제의 경우 상업적으로 허용되지 않는다.
카르복시메틸 셀룰로오스는 대중적이며 널리 사용되는 재침착 방지제이다. 다수의 시판되는 세제 조성물은 CMC를 함유한다. 그러나 CMC의 재침착 방지 효과는 면섬유에서만 달성할 수 있으며, CMC는 세탁할 원단이 합성 섬유 또는 합성 면 혼방인 경우 본질적으로 재침착방지 효과가 없는 것으로 알려져 있다. 현탁된 오물의 재침착 정도는 섬유의 특성에 따라 달라지며, 이는 섬유를 구성하는 섬유 조직의 특성에 따라 다소 달라진다. 오물은 일반적으로 소수성이다. 세척되는 섬유 조직(예를 들어, 면)의 표면이 더 친수성일수록 세척수에 현탁된 오물의 재침착이 더 적다. 반대로, 세척되는 섬유 조직 (예를 들어, 합성 섬유)의 표면이 더 소수성일수록, 오물의 재침착이 더 커진다. 면섬유에 효과적인 것으로 밝혀진 재침착 방지제는 합성 섬유에 반드시 효과적인 것은 아니다. 실제적으로 일반적으로 세탁되는 의류는 면섬유, 합성섬유, 합성면 혼방섬유와 같은 다양한 유형의 섬유의 혼합물이다. 따라서, 면, 합성 및 면 합성 혼방 섬유에 효과적인 재침착 방지제가 요망된다.
요약
본 기술의 일 양태에 따르면, 다음을 포함하는 세정 조성물이 제공된다: a) 적어도 하나의 계면활성제; 및 b) 다음의 반응 생성물을 포함하는 작용기화된 스티렌/말레산 무수물 중합체 조성물: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체; ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로 iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올.
개시된 기술의 또 다른 양태에 따르면, 세탁 공정의 세척 주기 동안 섬유로부터 제거된 오물의 재침착을 완화하기 위한 세탁 세제 조성물이 제공되며, 상기 세제는 다음을 포함한다: a) 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성, 또는 쯔비터이온성 계면활성제 중 하나 이상; 및 b) 다음의 반응 생성물을 포함하는 작용기화된 중합체 조성물: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체; ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로 iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올.
본 기술의 다른 양태에 따르면, 세탁 공정의 세척 주기 동안 섬유로부터 제거된 오물의 재침착을 완화하기 위한 세탁 세제 조성물이 제공되며, 상기 세제는 다음을 포함한다: a) 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성, 또는 쯔비터이온성 계면활성제 중 하나 이상; 및 b) 다음의 반응 생성물을 포함하는 스티렌/말레산 무수물 중합체 조성물: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체; ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로 iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올; 및 c) 폴리쿼터늄 화합물.
본 기술의 또 다른 양태에 따르면, 세정 공정 동안 경질 표면으로부터 제거된 오물의 재침착을 완화하기 위한 세정 조성물이 제공되며, 상기 세정은 다음을 포함한다: a) 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성, 또는 쯔비터이온성 계면활성제 중 하나 이상; b) 다음의 반응 생성물을 포함하는 작용기화된 스티렌/말레산 무수물 중합체 조성물: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체; 및 ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로 iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올; 및 c) 쿼터늄 화합물.
본 기술의 다른 양태에 따르면, 식기세척 공정의 자동 또는 수동 세척 주기 동안 식기, 유리 제품, 조리기구, 가정용 기구 (utensils) 등에서 제거된 오물의 재침착을 완화하기 위한 식기세척 세제가 제공되며, 상기 세제는 다음을 포함한다: a) 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제 중 하나 이상; 및 b) 다음의 반응 생성물을 포함하는 작용기화된 스티렌/말레산 무수물 중합체 조성물: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체; ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로 iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올.
개시된 기술의 세정 조성물은 상 안정하고, 광학적으로 투명하고, 세정된 기질 상에 제거된 오물의 재침착을 완화시킨다.
본 기술에 따른 양태들이 이하에서 기술된다. 본원에 기술된 이러한 예시적인 양태의 다양한 수정, 적응 또는 변형이 개시됨에 따라 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 기술의 교시내용에 의존하며 이러한 교시내용이 당업계에서 발전된 모든 이러한 수정, 적응 또는 변형은 개시된 기술의 범위 및 사상 내에 있다는 것이 이해될 것이다.
"재침착 방지제", "재침착 방지 중합체", "작용기화된 중합체" 및 "작용기화 된 스티렌/말레산 무수물 중합체"라는 용어는 상호교환적으로 사용되며 스티렌/말레산 무수물 공중합체와 폴리(옥시알킬렌)모노아민 및 선택적인 폴리(옥시알킬렌)디올 은 하기에 추가로 기술된다.
용어 "산가"는 개시된 기술의 작용기화된 중합체의 1-그램 샘플에서 카르복실기를 중화하는데 필요한 수산화칼륨의 밀리그램 수를 지칭한다.
달리 언급되지 않는 한, 본원에 제공된 모든 성분 또는 조성물 수준은 해당 성분 또는 조성물의 활성 수준과 관련하여 제조되며 시판되는 공급원에 존재할 수 있는 잔류 희석제, 용매, 첨가제 또는 부산물을 제외한다.
달리 명시되지 않는 한, 본원에 표현된 모든 백분율, 부 및 비율은 개시된 기술의 섬유 유연제 조성물에 함유된 성분의 총 중량을 기준으로 한다.
조성물에 함유될 수 있는 다양한 성분, 재료 및 보조제에 대한 중첩되는 중량 범위가 개시된 기술의 선택된 구현예 및 양태에 대해 표현되었지만, 개시된 조성물/공중합체 내의 각 성분의 특정 양은, 각 성분/단량체의 양이 조성물 내의 모든 성분의 합계가 총 100 중량%가 되도록 조절되도록, 개시된 범위로부터 선택될 것이라는 것이 자명해야 한다. 사용되는 양은 원하는 제품의 목적 및 특성에 따라 달라질 것이며 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다.
본원에 기재된 상한 및 하한 양, 범위 및 비율 한계는 독립적으로 조합될 수 있음을 이해해야 한다. 유사하게, 개시된 기술의 각 성분에 대한 범위 및 양은 임의의 다른 성분에 대한 범위 또는 양과 함께 사용될 수 있다.
본원에 정의된 바와 같이, "안정한" 및 "안정성"은 실온 (20 내지 약 25 ℃)에서 적어도 약 1주의 저장, 또는 적어도 약 1개월의 저장, 또는 적어도 약 6개월의 저장 기간 동안 가시적인 상 분리가 관찰되지 않음을 의미한다. 또 다른 양태에서, 개시된 기술의 제품은 승온 (
Figure pct00001
45 ℃)에서 적어도 약 4주, 또는 적어도 약 6주, 또는 적어도 약 8주의 저장 후에 가시적인 상 분리를 나타내지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "광학적으로 투명한"은 하기 시험 프로토콜에 기재된 탁도 시험에 의해 측정시 약 52 NTU 이하, 약 50 NTU 이하, 약 40 NTU 이하, 약 30 NTU 이하, 약 20 NTU 이하의 탁도 값을 갖는 본 기술의 조성물을 지칭한다 (더 낮은 NTU 값은 더 높은 NTU 값을 갖는 조성물보다 더 투명한 조성물에 관련됨).
개시된 기술의 작용기화된 중합체를 함유하는 세정 조성물은 본원에 기술된 성분, 요소 및 공정 설명을 적합하게 포함하거나, 본질적으로 이들로 이루어지거나, 또는 이들로 이루어질 수 있다. 본원에 예시적으로 개시된, 개시된 기술은 본원에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소의 부재 하에 적합하게 수행될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 ~로 구성된"이라는 표현은 고려 중인 조성물의 기본적이고 신규한 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 물질의 포함을 허용한다.
개시된 기술의 세정 조성물은 다음을 포함한다:
a) 적어도 하나의 계면활성제;
b) 다음과 같은 반응에 의해 제조되는 작용기화된 중합체:
i) 스티렌 /말레산 무수물 공중합체;
ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로
iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올.
스티렌/말레산 무수물 공중합체
본 기술의 세제 조성물에서 재침착 방지제로서 유용한 작용기화된 중합체는 다음의 반응 생성물을 포함한다: i) 스티렌/말레산 무수물 공중합체 베이스 수지; 및 ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민. 일 양태에서, 스티렌/말레산 무수물 공중합체는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00002
일 양태에서, "v"로 표시되는 스티렌 반복 단위 잔기 대 "w"로 표시되는 말레산 무수물 반복 단위 잔기의 몰비는 약 1:1 내지 약 8:1, 또는 약 2:1, 또는 약 3:1, 또는 약 4:1, 또는 약 6:1 또는 약 7:1의 범위이다. 일 양태에서, 스티렌/말레산 무수물 공중합체의 분자량(Mw)은 약 3000 내지 약 120,000 Da, 또는 약 3300 내지 약 80,000 Da, 또는 약 4500 내지 약 30,00 Da, 또는 약 5,000 Da 내지 약 12,000 Da의 범위이다. 스티렌/말레산 무수물의 공중합체는 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 각각 1:1, 2:1 및 3:1의 스티렌 대 말레산 무수물 반복 단위 비율을 갖는 Total Cray Valley, Exton PA에서 상표명 SMA™ 1000, SMA 2000, SMA 3000 및 각각 3:1, 4:1, 6:1 및 8:1의 스티렌 대 말레산 무수물 반복 단위 비율을 갖는 SMA EF-30, SMA EF-40, SMA EF-60 및 SMA EF-80로 시판된다. 스티렌/말레산 무수물 공중합체 베이스 수지는 무작위, 교대 또는 블록 배치일 수 있다.
폴리(옥시알킬렌)모노아민
일 양태에서, 스티렌/말레산 무수물 공중합체 베이스 수지는 폴리(옥시알킬렌) 모노아민으로 작용기화된다. 일 양태에서, 폴리(옥시알킬렌) 모노아민은 1차 아민이다. 일 양태에서, 모노아민의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 폴리(옥시에틸렌)이다. 일 양태에서, 모노아민의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 폴리(옥시프로필렌)이다. 일 양태에서, 모노아민의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 기의 혼합물이다. 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 기는 블록 또는 무작위 배치로 배열될 수 있다.
일 양태에서, 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 작용기화제는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00003
상기에서, R은 수소 또는 C1 내지 C10 알킬을 나타내고; "a"는 0 내지 75, 또는 1 내지 60, 또는 5 내지 50, 또는 15 내지 45의 수를 나타내고; 그리고 "b"는 0 내지 50, 또는 1 내지 40, 또는 2 내지 35 또는 10 내지 30의 수를 나타내되, a 및 b는 동시에 0이 될 수 없다. 일 양태에서 R은 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 펜틸, 네오펜틸, 및 에틸헥실이다. 일 양태에서, a는 15 내지 60이다. 일 양태에서, b는 2 내지 30이다. 폴리(옥시알킬렌) 모노아민은 Huntsman Corporation, The Woodland, Tx로부터 상표명 Surfonamine™, 상품명 B-60, B-200, L-100, L-200, L207 및 L-300으로 시판된다. Surfonamine B 시리즈 제품에서 상기 식의 R은 메틸이며 에틸렌 옥사이드 대 프로필렌 옥사이드의 비율은 각각 1:9 및 6:29이다. Surfonamine L-시리즈 제품, 상기 화학식에서 R은 메틸이고 에틸렌 옥사이드 (EO) 대 프로필렌 옥사이드 (PO)의 비율은 각각 19:3, 41:4, 33:10 및 58:8이다. 폴리(옥시알킬렌) 모노아민의 친수성-소수성 특성은 모노아민에 존재하는 에틸렌 옥사이드 대 프로필렌 옥사이드 기의 비율에 의해 제어될 수 있다. 프로필렌 옥사이드 기에 대한 에틸렌 옥사이드의 더 높은 비율은 친수성 특성을 선호하는 반면, 폴리(옥시알킬렌) 모이어티에 프로필렌 옥사이드 기의 추가는 소수성 특성을 선호한다.
폴리(옥시알킬렌) 디올
일 양태에서, 스티렌/말레산 무수물 공중합체 베이스 수지는 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 및 폴리(옥시알킬렌) 디올로 작용기화된다. 일 양태에서, 디올의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 폴리(옥시에틸렌)이다. 일 양태에서, 디올의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 폴리(옥시프로필렌)이다. 일 양태에서, 디올의 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 기의 혼합물이다. 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 기는 블록 또는 무작위 배치로 배열될 수 있다.
일 양태에서, 폴리(옥시알킬렌) 디올의 예는 예를 들어 폴리(에틸렌 옥사이드) 디올, 폴리(프로필렌 옥사이드) 디올, 폴리(에틸렌 옥사이드-코-프로필렌 옥사이드) 디올, 폴리(에틸렌 옥사이드-블록-프로필렌 옥사이드), 및 이들의 조합을 포함한다.
일 양태에서, 폴리(옥시알킬렌) 디올 작용기화제는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00004
상기에서, "c"는 0 내지 75, 또는 1 내지 60, 또는 5 내지 50, 또는 15 내지 45의 수를 나타내고; "d"는 0 내지 50, 또는 1 내지 40, 또는 2 내지 35 또는 10 내지 30의 수를 나타내고; "e"는 0 내지 75, 또는 1 내지 60, 5 또는 50, 또는 15 내지 45의 수를 나타내되, 단 c, d 및 e는 동시에 0이 될 수 없다.
일 양태에서, 폴리(알킬렌 옥사이드) 디올의 수평균 분자량 (Mn)은 약 600 내지 약 12,000 달톤, 또는 약 800 내지 약 8,000 달톤, 또는 약 1000 내지 약 5,000 달톤, 또는 약 1500 내지 약 4000 달톤의 범위이다.
작용기화된 중합체
일 양태에서, 스티렌/말레산 무수물 베이스 수지와 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 작용기화제의 반응은 하기와 같이 개략적으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00005
폴리(옥시알킬렌)모노아민의 아민 질소는 스티렌/말레산 무수물 공중합체의 무수물 반복 단위와 반응하여 반복 단위 "x"로 나타내는 이미드 및/또는 반복 단위 "y"로 나타내는 아미드를 제공한다. 일 양태에서, 무수물 반복 단위 중 일부는 반응하지 않은 채로 남아 있고 "w - (x+y)"로 나타낸다. "v"로 나타내는 스티렌 반복 단위는 스티렌/말레산 무수물 공중합체 베이스 수지로부터 정량적으로 이어진다. R 치환기 및 변수 a 및 b는 이전에 정의된 바와 같다.
폴리(알킬렌 옥사이드) 디올이 작용기화제로서 포함되는 경우, 폴리(옥시알킬렌) 디올의 히드록실기는 고리열림 반응에서 스티렌/말레산 무수물 공중합체의 무수물 반복 단위와 반응하여 상응하는 에스테르 및 카르복실산을 형성한다.
상기 개략도에서, 작용기화된 중합체 생성물의 반복 단위는 무작위, 교대 또는 블록 배치일 수 있고 모 스티렌/말레산 무수물 베이스 수지의 배치에 따라 달라질 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 모 베이스 수지의 배치가 무작위인 경우, 이후에 작용기화된 중합체 생성물이 무작위 배치일 뿐만 아니라, 베이스 수지 시작 물질의 말레산 무수물 잔기 및 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 및 선택적인 폴리(옥시알킬렌) 디올 작용기화제(들) 간의 그래프트 (graft) 반응을 통해 이미드 및/또는 아미드 및 선택적 에스테르가 형성된다.
스티렌/말레산 무수물 베이스 수지와 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 및 선택적인 폴리(옥시알킬렌) 디올 작용기화제(들)와 반응은 당업계에 잘 알려진 통상적인 그래프트 기술로 수행된다. 일 양태에서 그래프트 반응은 적합한 유기 용매 또는 희석제 내에서 승온에서 수행된다. 적합한 용매는 물, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
일 양태에서, 그래프트 반응을 위한 온도는 약 100 내지 약 170 ℃, 또는 약 125 내지 약 165 ℃, 또는 약 140 내지 160 ℃의 범위일 수 있다. 더 높은 온도 및 반응 시간은 이미드 대 아미드의 형성을 선호한다. 165 ℃를 초과하는 반응 온도는 반응 생성물이 어두워져서 심미적으로 바람직하지 않게 되기 때문에 피해야 한다.
개시된 기술의 일 양태에서, 아미드 상에 이미드를 형성하는 것이 바람직하다. 약 140 ℃ 초과 및 약 160 ℃ 미만 범위의 반응 온도는 이미드 대 아미드의 형성을 유도하고 최종 생성물의 바람직하지 않은 어두워짐을 방지한다.
아미드가 형성되는 동안 무수물의 고리열림으로 인한 카르복실산 기의 존재는 작용기화된 중합체의 산가를 측정함으로써 쉽게 검출될 수 있다. 따라서 중합체의 낮은 산가는 염기 적정 가능한 산기가 없는 원하는 이미드 생성물을 나타낸다. 그러나 작용기화 반응 후 중합체 생성물에 잔류 말레산 잔기가 남아 있으면 잔류 무수물이 각각의 산으로 잠재적으로 가수분해될 수 있으므로 중합체가 염기를 적정할 가능성이 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나 잔류 무수물 기에 의해 기여하는 산가 값은 낮다.
일 양태에서, 작용기화된 중합체의 1-그램 샘플에서 카르복실기를 중화하는데 필요한 KOH의 mg 단위로 측정된 산가는 약 0 내지 약 80 mg KOH/g, 또는 약 5 내지 약 55 KOH/g, 또는 약 10 내지 약 32 mg KOH/g의 범위이다.
개시된 기술의 세정 조성물에 재침착 방지 특성을 전달하기에 적합한 작용기화된 중합체의 양은 약 0.1 내지 약 10 중량%, 또는 약 0.25 내지 약 7 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.75 내지 약 3 중량%, 또는 약 1 내지 약 2.5 중량%(총 조성물의 중량을 기준으로 함)의 범위이다.
세제 계면활성제
통상적인 세제 조성물은 본 기술의 재침착 방지제와 함께 사용되어 건조 분말 세제 또는 오물 재침착 방지 특성을 나타내는 액체 세제를 제조할 수 있다. 이러한 세제 조성물은 홈 케어 분야에서 통상적으로 사용되는 세제 계면활성제를 사용하여 제형화될 수 있다. 계면활성제는 단독으로 또는 조합하여 사용되어 재침착 방지제를 함유하는 세제 조성물을 생성할 수 있는 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제 중 임의의 것 중에서 선택될 수 있다. 물질에 대한 하기의 설명은 재침착 방지제와 함께 사용할 수 있는 수많은 계면활성제의 예시일 뿐이다.
음이온성 계면활성제
본 기술에 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제는 분자 구조에 긴 사슬 탄화수소 소수성 기 및 친수성 기, 즉, 카르복실레이트, 설포네이트 또는 설페이트 기 또는 이들의 상응하는 산 형태와 같은 수용성 기를 함유하는 표면 활성 화합물이다. 음이온성 계면활성제는 알칼리 금속(예를 들어, 나트륨 및 칼륨) 수용성 알킬 아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트, 알킬 설페이트 및 알킬 폴리에테르 설페이트를 포함한다. 그들은 또한 지방산 또는 지방산 비누를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 음이온성 계면활성제는 알킬 아릴 설포네이트의 알칼리 금속, 암모늄 또는 알칸올아민 염 및 알킬 설페이트의 알칼리 금속, 암모늄 또는 알칸올아민 염이다. 일 양태에서, 알킬 설페이트는 알킬 기가 8 내지 26개의 탄소 원자, 또는 12 내지 22개의 탄소 원자, 또는 14 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 것들이다. 알킬 아릴 설포네이트의 알킬 기는 8 내지 16개의 탄소 원자, 또는 10 내지 15개의 탄소 원자를 함유한다. 일 양태에서, 알킬 아릴 설포네이트는 나트륨 칼륨 또는 에탄올아민 C10 내지 C16 벤젠 설포네이트, 예를 들어 나트륨 선형 도데실 벤젠 설포네이트이다. 1차 및 2차 알킬 설페이트는 긴 사슬 알파-올레핀을 아설페이트 또는 중아설페이트, 예를 들어, 중아황산나트륨과 반응시켜 제조될 수 있다. 알킬 설포네이트는 또한 미국 특허 제2,503,280호, 제2,507,088호, 제3,372,188호 및 제3,260,741호에 기술된 바와 같이 긴 사슬 노르말 파라핀 탄화수소를 이산화황 및 산소와 반응시켜 계면활성제 세제로서 사용하기에 적합한 노르말 또는 2차 고급 알킬 설페이트를 얻음으로써 제조될 수 있다.
알킬 치환기는 바람직하게는 선형, 즉 노르말 알킬이지만, 비록 생분해성과 관련하여 양호하지 않지만 분지형 사슬 알킬 설포네이트가 사용될 수 있다. 알칸, 즉, 알킬, 치환기는 말단 설폰화될 수 있거나, 예를 들어 사슬의 2-탄소 원자에 연결될 수 있고, 즉, 2차 설포네이트일 수 있다. 치환기는 알킬 사슬 상의 임의의 탄소에 연결될 수 있음이 당업계에서 이해된다. 고급 알킬 설포네이트는 나트륨 및 칼륨과 같은 알칼리 금속 염으로서 사용될 수 있다. 일 양태에서, 염은 나트륨 염이다. 일 양태에서, 알킬 설포네이트는 C10 내지 C18 1차 노르말 알킬 나트륨 및 칼륨 설포네이트이다.
고급 알킬 벤젠 설포네이트 및 고급 알킬 설페이트의 혼합물, 뿐만 아니라 고급 알킬 벤젠 설포네이트 및 고급 알킬 폴리에테르 설페이트의 혼합물이 사용될 수 있다.
알칼리 금속 또는 에탄올아민 알킬 아릴 설포네이트는 약 0 내지 70 중량%, 또는 약 5 내지 약 50 중량%, 또는 약 7 내지 15 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다. 총 구성).
알칼리 금속 또는 에탄올아민 설페이트는 약 0 내지 약 70 중량%, 또는 약 5 내지 약 50 중량% (총 조성물의 중량을 기준으로) 범위의 양으로 알킬벤젠 설포네이트와 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 음이온성 성분으로서 노르말 알킬 및 분지형 사슬 알킬 설페이트 (예를 들어, 1차 알킬 설페이트)를 사용할 수 있다.
본 기술에 따라 사용되는 알킬 폴리에테르 설페이트는 노르말 또는 분지형 사슬 알킬일 수 있고 2개 또는 3개의 탄소 원자를 함유할 수 있는 저급 알콕시 기를 함유할 수 있다. 일 양태에서, 알킬 폴리에테르 설페이트는 하기 화학식으로 표시된다:
Figure pct00006
상기에서 R1 은 C8 내지 C20 알킬, 또는 C10 내지 C18 알킬, 또는 C12 내지 C15 알킬; p는 2 내지 8, 또는 2 내지 6, 또는 2 내지 4이고; 그리고 M은 나트륨 및 칼륨으로부터 선택된 알칼리 금속, 또는 암모늄 양이온이다.
본 기술에 따라 사용될 수 있는 적합한 알킬 폴리에테르 설페이트의 예는 C12-15 노르말 또는 1차 알킬 트리에톡시 설페이트, 나트륨 염; n-데실 디에톡시 설페이트, 나트륨 염; C12 1차 알킬 디에톡시 설페이트, 암모늄 염; C12 1차 알킬 트리에톡시 설페이트, 나트륨 염; C15 1차 알킬 테트라에톡시 설페이트, 나트륨 염; 혼합된 C14-15 노르말 1차 알킬 혼합 트리- 및 테트라에톡시 설페이트, 나트륨 염; 스테아릴 펜타에톡시 설페이트, 나트륨 염; 및 혼합된 C10-18 노르말 1차 알킬 트리에톡시 설페이트, 칼륨 염이다.
알킬 폴리에테르 설페이트는 서로의 혼합물 및/또는 상기 논의된 고급 알킬 벤젠, 설포네이트 또는 알킬 설페이트와의 혼합물로 사용될 수 있다.
알칼리 금속 알킬 폴리에테르 설페이트는 약 0 내지 약 70 중량%, 또는 약 5 내지 약 50 중량%, 또는 약 5 내지 약 20 중량% (총 조성물의 중량 기준) 범위의 양으로 알킬벤젠 설포네이트 및/또는 알킬 설페이트와 함께 사용될 수 있다.
개시된 기술의 일 양태에서, 음이온성 계면활성제는 지방산 비누로부터 선택된다. 이러한 부류의 계면활성제는 약 8 내지 약 24개의 탄소 원자, 또는 약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 고급 지방산의 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 알킬올암모늄 염과 같은 일반적인 알칼리 금속 비누를 포함한다. 적합한 지방산은 예를 들어 식물 또는 동물 에스테르 (예를 들어, 야자 오일, 코코넛 오일, 바바수 오일, 대두 오일, 피마자 오일, 탈로우 (tallow), 고래 및 생선 오일, 그리스 (grease), 라드 및 이들의 혼합물)와 같은 천연 공급원으로부터 얻을 수 있다. 지방산은 또한 합성으로 제조될 수 있다 (예를 들어, 석유의 산화 또는 피셔트롭슈법 (Fischer-Tropsch process)에 의한 일산화탄소의 수소 첨가 반응에 의해). 수지산은 로진 및 톨 오일 내의 수지산과 같이 적합하다. 나프텐산 또한 적합하다. 나트륨 및 칼륨 비누는 지방 또는 오일을 직접 비누화하거나 별도의 제조 공정에서 준비되는 유리 지방산을 중화하여 만들 수 있다. 또한 코코넛 오일 및 탈로우, 즉 나트륨 또는 칼륨 탈로우 및 코코넛 비누에서 유도된 지방산의 혼합물의 나트륨 및 칼륨 염이 유용하다.
지방산 비누는 약 0 내지 약 70 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 50 중량%, 또는 약 1 내지 약 25 중량%, 또는 약 5 내지 약 20 중량%, 또는 약 10 내지 약 15 중량% (총 조성물의 중량 기준) 범위의 양으로 사용될 수 있다.
양이온성 계면활성제
양이온성 계면활성제는 당업계에 공지되어 있으며, 약 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 적어도 하나의 긴 사슬 알킬기를 갖는 거의 모든 양이온성 계면활성제가 본 기술에 적합하다. 이러한 화합물은 참조로 포함된 문헌 ["Cationic Surfactants", Jungermann, 1970]에 기술되어 있다. 본 기술에서 계면활성제로서 사용될 수 있는 특정 양이온성 계면활성제는 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 제4,497,718호에 상세히 기술되어 있다.
일 양태에서, 적합한 양이온성 계면활성제는 하기 구조를 따르는 모노알킬 4차 암모늄 계면활성제이다:
Figure pct00007
상기에서, R10, R11 및 R12는 C1 -C3 알킬 또는 히드록시알킬 기 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 히드록시메틸, 히드록시에틸, 히드록시프로필)로부터 독립적으로 선택되고; R은 일 양태에서 6 내지 22개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 8 내지 18개의 탄소 원자, 및 또 다른 양태에서 10 내지 16개의 탄소 원자의 알킬 기로부터 선택되고; 그리고 A는 염 형성 음이온, 예를 들어 할로겐 (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트 (예를 들어, 메토설페이트)로부터 선택되는 것과 같은 염 형성 음이온이다.
일 양태에서, 보조 양이온성 계면활성제는 하기 일반식에 상응하는 디알킬 4차 암모늄 화합물이다: (R15)(R16)(R17)(R18)N+CA- 식 중, R15, R16, R17 및 R18 중 2개는 12 내지 22개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기, 또는 에스테르 기를 포함하거나 포함하지 않는 최대 약 30개의 탄소 원자를 갖는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴 기로부터 선택되고; 그리고 R15, R16, R17 및 R18 의 나머지는 독립적으로 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 최대 약 4개의 탄소 원자를 갖는 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴 기로부터 선택되고; 그리고 CA- 는 할로겐 (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설포네이트, 설페이트, 알킬설페이트 및 알킬 설포네이트 (예를 들어, 메토설페이트 및 에토설페이트) 모이어티로부터 선택되는 것과 같은 염 형성 음이온이다. 알킬 기는 탄소 및 수소 원자에 더하여, 에테르 및/또는 에스테르 결합, 및 아미노 기와 같은 기타 기를 함유할 수 있다. 더 긴 사슬의 알킬 그룹, 예를 들어 약 12개 이상의 탄소를 가진 그룹은 포화 또는 불포화 또는 분지형일 수 있다. 일 구현예에서, R15, R16, R17 및 R18 중 2개는 일 양태에서 12 내지 22개의 탄소, 일 양태에서 14 내지 20개의 탄소 원자, 추가 양태에서 및 16 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기로부터 선택된다; R15, R16, R17 및 R18의 나머지는 CH3, C2H5, C2H4OH, 및 이들의 혼합물로부터 독립적으로 선택된다. R15, R16, R17 및 R18 중 임의의 2개는 이들이 부착된 질소 원자와 함께 결합되어 5 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 고리 구조를 형성할 수 있으며, 상기 탄소 원자 중 하나는 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 헤테로원자로 선택적으로 대체될 수 있다. CA-는 할로겐 (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트 (예를 들어, 메토설페이트, 에토설페이트)에서 선택되는 염 형성 음이온이다.
디알킬 4차화된 암모늄 화합물의 비제한적인 예는 디코코디모늄 클로라이드; 디코코디모늄 브로마이드; 디미리스틸디모늄 클로라이드; 디미리스틸디모늄 브로마이드; 디세틸디모늄 클로라이드; 디세틸디모늄 브로마이드; 디세틸메틸벤질모늄 클로라이드; 디스테아릴디모늄 클로라이드; 디스테아릴디모늄 브로마이드; 디메틸디(수소 첨가 분해된 탈로우)모늄 클로라이드; 히드록시프로필비스스테아릴모늄 클로라이드; 디스테아릴메틸벤질모늄 클로라이드; 디베헤닐/디아라키딜디모늄 클로라이드; 디베헤닐/디아라키딜디모늄 브로마이드; 디베헤닐디모늄 클로라이드; 디베헤닐디모늄 브로마이드; 디베헤닐디모늄 메토설페이트; 디베헤닐메틸벤질모늄 클로라이드; 이수소 첨가 분해된 탈로우 벤질모늄 클로라이드; 이수소 첨가 분해된 탈로우에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 이수소 첨가 분해된 탈로우 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 디-C12-C15 알킬디모늄 클로라이드; 디-C12-C18 알킬디모늄 클로라이드; 디-C14-C18 알킬디모늄 클로라이드; 디코코일에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 디소요일에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 디팔미토일에틸디모늄 클로라이드; 이수소 첨가 분해된 팔모일에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 이수소 첨가 분해된 탈로우아미도에틸 히드록시에틸모늄 클로라이드; 이수소 첨가 분해된 탈로우아미도에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 이수소 첨가 분해된 탈로일에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 디스테아로일에틸 히드록시에틸모늄 메토설페이트; 및 쿼터늄-82를 포함한다.
일 양태에서, 양이온성 계면활성제는 하기 화학식에 상응하는 비대칭 디알킬 4차 암모늄 화합물로부터 선택될 수 있다: (R20)(R21)(R22)(R23)N+CA- 식 중, R20 은 12 내지 22개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 최대 약 22개의 탄소 원자를 함유하는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴 기에서 선택된다; R21은 5 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 최대 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴 기로부터 선택되고; R22 및 R23 은 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 최대 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴 기로부터 독립적으로 선택되고; 그리고 CA- 는 염 형성 음이온, 예를 들어 할로겐 (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트 (예를 들어, 메토설페이트, 에토설페이트)이다. 알킬 기는 탄소 및 수소 원자에 더하여, 에테르 결합, 에스테르 결합, 및 아미노기와 같은 기타 모이어티를 함유할 수 있다. 더 긴 사슬 알킬 그룹, 예를 들어 약 12개 이상의 탄소를 가진 그룹은 포화 또는 불포화 및/또는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 일 구현예에서, R20 은 일 양태에서 12 내지 22개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 14 내지 20개의 탄소 원자, 추가 양태에서 16 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 비작용기화된 알킬 기로부터 선택되고; R21 은 일 양태에서 5 내지 12개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 6 내지 10개의 탄소 원자, 및 추가의 양태에서 8개의 탄소 원자를 함유하는 비작용기화된 알킬 기로부터 선택되고; R22 및 R23 은 CH3, C2H5, C2H4OH, 및 이들의 혼합물로부터 독립적으로 선택되고; CA- 는 Cl, Br, CH3OSO3, C2H5OSO3 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 일 양태에서, R20 은 직쇄의 포화 비작용기화된 알킬기이고, R21은 분지형의 포화 비작용기화 알킬기이다. 일 양태에서, R21의 분지형 기는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 포화 알킬 기이고, 또 다른 양태에서, R21 은 2개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기이다.
비대칭 디알킬 4차화된 암모늄 염 화합물의 비제한적인 예는 다음을 포함한다: 스테아릴에틸헥실디모늄 클로라이드, 스테아릴에틸헥실디모늄 브로마이드; 스테아릴 에틸헥실 디모늄 메토설페이트; 세테아릴 에틸헥실디모늄 메토설페이트.
양이온성 계면활성제는 0 내지 약 20 중량%, 또는 약 0.1 내지 15 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 내지 약 5 중량% (전체 조성물의 중량 기준)범위의 양으로 세정 조성물에 사용될 수 있다.
비이온성 계면활성제
비이온성 계면활성제는 용액에서 이온화되지 않는 계면활성제이며 전체 분자가 세정제 역할을 한다. 본 기술에서 일반적으로 사용할 수 있는 화합물은 자연계에서 친수성인 알킬 옥사이드 기와 자연계에서 지방족 또는 방향족일 수 있는 유기 소수성 화합물의 축합에 의해 생성되는 화합물로 광범위하게 정의할 수 있다. 가장 널리 사용되는 부류의 비이온성 합성 세제는 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드를 소수성 염기와 축합하여 형성되는 것을 포함한다. 그러나, 알킬 페놀의 폴리에틸렌 옥사이드 축합물, 뿐만 아니라 에틸렌 옥사이드와 같은 물질의 축합 생성물 및 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드의 반응으로부터 생성된 생성물, 긴 사슬 3차 아민 옥사이드를 비롯한 기타 적합한 비이온성 유기 합성 세제 화합물 및 긴 사슬 알킬 포스페이트가 모두 세정 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 지방산 에스테르 알콕실레이트가 적합한 비이온성 계면활성제이다.
일 양태에서, 비이온성 계면활성제는 친유성 모이어티에 친수성 폴리(저급 알콕시) 기를 첨가함으로써 원하는 친수성-친유성 균형이 얻어지는 폴리알콕실화된 친유성체이다. 일 양태에서, 비이온성 계면활성제의 부류는 알칸올이 9 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 알킬렌 옥사이드 (2 또는 3개의 탄소 원자의)의 몰수가 3 내지 20인 알콕실화된 알칸올이다. 일 양태에서, 알칸올 R은 9 내지 11 또는 12 내지 15개의 탄소 원자를 갖고 몰당 5 내지 8 또는 5 내지 9개의 알콕시 기를 함유하는 지방 알코올이다. 이러한 계면활성제는 Huntsman Corporation 또는 Sasol North America, Houston, TX로부터 시판된다.
이러한 화합물의 예는 상기 알칸올이 몰당 10 내지 15개의 탄소 원자 및 약 5 내지 12개의 에틸렌 옥사이드 기를 함유하는 것으로, Shell Chemicals, Houston, TX로부터 Neodol™ 25-9 및 Neodol 23-6.5 상표명으로 시판된다. 전자는 평균 약 12 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 고급 지방 알코올과 약 9몰의 에틸렌 옥사이드의 혼합물의 축합 생성물이고, 후자는 상기 고급 지방 알코올의 탄소 원자 함량이 12 내지 13이고, 존재하는 에틸렌 옥사이드 기의 수가 평균 약 6개인 상응하는 혼합물이다. 5. 고급 알코올은 1차 알칸올이다. 사용될 수 있는 알콕실화된 계면활성제의 또 다른 하위 부류는 상기에 기술한 알콕실화된 계면활성제의 알킬 사슬 분포보다는 정확한 알킬 사슬 길이를 함유한다. 전형적으로, 이들은 좁은 범위의 알콕실레이트라고 지칭된다. 이러한 예로는 Shell Chemicals에서 시판되는 Neodol-1 계열의 계면활성제를 포함한다.
다른 유용한 비이온성 물질은 고급 선형 알코올 및 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 혼합 사슬을 함유하는 에틸렌 및 프로필렌 옥사이드 혼합물의 반응 생성물이며, 히드록실기로 종결된다. 예로는 6몰의 에틸렌 옥사이드 및 3몰의 프로필렌 옥사이드로 축합된 C13-C15 지방 알코올, 7몰의 프로필렌 옥사이드 및 4몰의 에틸렌 옥사이드로 축합된 C13-C15 지방 알코올, 5몰의 프로필렌 옥사이드 및 10몰의 에틸렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물로 축합된 C13-C15 지방 알코올이 포함된다. 이러한 계면활성제는 BASF Corporation, Florham Park, NJ로부터 Plurafac 상표명으로 시판된다.
또 다른 그룹 비이온성 계면활성제는 평균 5몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 에톡실화된 C9-C11 지방 알코올 및 지방 알코올 1몰당 평균 7몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 에톡실화된 C12-C15 지방 알코올이며, Shell Chemicals로부터 각각 Dobanol™ 91-5 및 Dobanol 25-7 상표명으로 시판된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 다른 부류의 비이온성 계면활성제는 글리코시드 및 폴리글리코시드 계면활성제이다. 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 글리코시드 및 폴리글리코시드 계면활성제는 하기 화학식의 것들을 포함한다:
Figure pct00008
상기에서, R25는 약 6 내지 약 30개, 또는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 1가 유기 라디칼이고; R26 은 약 2 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 2가 탄화수소 라디칼이고; "c"는 0 내지 약 12의 평균값을 갖는 숫자이고; "G"는 5 또는 6개의 탄소 원자를 함유하는 환원당으로부터 유도된 모이어티이고; 그리고 "d"는 1 내지 약 10, 또는 약 1.3 내지 약 4의 평균값을 갖는 수이다. 일 양태에서, R25는 약 6 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 1가 유기 라디칼 (선형 또는 분지형)이고; c는 0이고; G는 포도당, 또는 포도당에서 유도된 모이어티이다.
적합한 시판되는 글리코시드 및 폴리글리코시드 계면활성제는 예를 들어 BASF Corporation으로부터 상표명 APG™ 225 (약 1.7의 중합도를 갖는 C8-C12 알킬 폴리글리코시드), APG 325 (약 1.5의 중합도를 갖는 C9-C11 알킬 폴리글리코시드), APG 425 (약 1.6의 중합도를 갖는 C8-C16 알킬 폴리글리코시드), 및 APG 625 (약 1.6의 중합도를 갖는 C12-C16 알킬 폴리글리코사이드)로 입수 가능한 포도당으로부터 유도된 것들을 포함한다.
또한, 비이온성 계면활성제로서 적합한 것은 하기 화학식의 폴리히드록시 지방산 아미드 계면활성제이다:
Figure pct00009
상기에서, R30은 H이거나, 또는 R31은 C1-C4 히드로카빌, 2-히드록시에틸, 2-히드록시프로필 또는 이들의 혼합물이고, R30은 C5-C31 히드로카빌이고, J는 선형 히드로카빌 사슬을 갖는 폴리히드록시히드로카빌이고, 사슬에 직접 연결된 적어도 3개의 히드록실, 또는 그의 알콕실화 유도체이다. 일 양태에서, R31 은 메틸이고, R30 은 직쇄 C11-C15 알킬 또는 알케닐 사슬, 예를 들어 코코넛 알킬 또는 이들의 혼합물이고, J는 환원성 아민화 반응에서 환원당, 예를 들어 포도당, 과당, 엿당, 젖당으로부터 유도된다.
일 양태에서, 계면활성제로서 사용될 수 있는 아민 옥사이드는 화학식 R50(OR51)n(R42)2N→O에 상응하는 화합물이며, R50은 알킬, 히드록시 알킬 및 일 양태에서 8 내지 22개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 10 내지 16개의 탄소 원자를 함유하는 아실아미도프로필 기이고; R51 은 일 양태에서 2 내지 3개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 2개의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌 또는 히드록시알킬렌 기이고; n은 약 0 내지 약 5이고; 그리고 R42 는 일 양태에서 1 내지 3개의 탄소 원자, 또 다른 양태에서 1 내지 2개의 탄소 원자 (예를 들어, 메틸, 에틸 및 2-히드록시에틸) 를 함유하는 알킬 또는 히드록시알킬 기, 또는 1 내지 3을 함유하는 폴리에틸렌 옥사이드기, 에틸렌 옥사이드 기이고; 화살표는 반극성 결합을 나타낸다. 일 양태에서, R40 은 C12 -C18 1차 알킬기이고; n은 0이고; 그리고 R42는 메틸이다.
예시적인 아민 옥사이드 계면활성제는 디메틸옥틸아민 옥사이드, 디에틸데실아민 옥사이드, 비스-(2-히드록시에틸) 도데실아민 옥사이드, 디메틸도데실아민 옥사이드, 디프로필테트라데실아민 옥사이드, 메틸에틸헥사데실아민 옥사이드, 도데실아미도프로필 디메틸아민 옥사이드, 디메틸테트라데실아민 옥사이드, 세틸 디메틸아민 옥사이드, 스테아릴 디메틸아민 옥사이드, 탈로우 디메틸아민 옥사이드 및 디메틸-2-히드록시옥타데실아민 옥사이드를 포함한다.
단독 비이온성 계면활성제로서 또는 특히 알콕실화 지방 알코올 및/또는 알킬 글리코시드와 함께 다른 비이온성 계면활성제와 조합하여 사용되는 또 다른 부류의 비이온성 계면활성제는 알콕실화된, 예를 들어 에톡실화된 또는 에톡실화된 및 프로폭실화된 지방산 알킬 에스테르, 바람직하게는 알킬 사슬에 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 에스테르, 보다 특히, 예를 들어 일본 특허 출원 JP-A-58/217598에 기술되어 있거나 국제 특허 출원 WO-A-90/13533에 기술된 방법에 의해 제조된 지방산 메틸 에스테르이다. C12-C18 지방산의 메틸 에스테르는 평균 3 내지 15개의 에틸렌 옥사이드 기 또는 평균 5 내지 12개의 에틸렌 옥사이드 기를 포함한다.
사용될 수 있는 다른 비이온성 계면활성제는 미국 특허 제5,312,954호에 개시된 바와 같은 폴리히드록시 아미드 및 미국 특허 제5,389,279호에 개시된 바와 같은 알도비온아미드를 포함하고, 둘 다 본원에 참조로 포함된다.
상기 개시된 비이온성 계면활성제 중 둘 이상의 혼합물이 개시된 기술의 수행에 사용될 수 있다.
일 양태에서, 비이온성 물질은 조성물의 0 내지 약 50 중량%, 또는 약 5 내지 약 40 중량%, 또는 약 5 내지 25 중량% (조성물의 총 중량 기준) 를 구성할 수 있다.
양쪽성 계면활성제
양쪽성 계면활성제는 지방족 라디칼이 직쇄 또는 분지형일 수 있고 지방족 치환기 중 하나가 약 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유하고 적어도 하나가 음이온성 수용성 기, 예를 들어, 카복실레이트, 설포네이트, 설페이트를 포함하는 헤테로시클릭 2차 및 3차 아민의 지방족 유도체로 광범위하게 설명된다. 이러한 정의에 해당하는 화합물의 예는 나트륨 3-(도데실아미노) 프로피오네이트, 나트륨 3-(도데실아미노) 프로판-1-설포네이트, 나트륨 2-(도데실아미노)에틸 설페이트, 나트륨 2-(디메틸아미노) 옥타데카노에이트, 이나트륨 3-(N-카르복시메틸도데실아미노)프로판 1-설포네이트, 이나트륨 옥타데실-이미노디아세테이트, 나트륨 1-카르복시메틸-2-운데실이미다졸, 및 나트륨 N,N-비스(2-히드록시에틸)-2-설페이토-3-도데콕시프로필아민이다.
쯔비터이온성 계면활성제
쯔비터이온성 계면활성제는 2차 및 3차 아민의 유도체, 헤테로시클릭 2차 및 3차 아민의 유도체, 또는 4차 암모늄, 4차 포스포늄 또는 3차 설포늄 화합물의 유도체로 광범위하게 설명될 수 있다. 4차 화합물의 양이온 원자는 헤테로시클릭 고리의 일부일 수 있다. 이들 화합물 모두에서, 약 3 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지형의 하나 이상의 지방족 기 및 음이온성 수용성 기를 함유하는 적어도 하나의 지방족 치환체, 예를 들어 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 또는 포스포네이트가 있다.
일 양태에서, 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 아미노산 (예를 들어, N-알킬 아미노산 및 N-아실 아미노산), 베타인, 설테인, 및 알킬 암포카르복실레이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 기술의 조성물에 유용한 베타인 및 설테인은 하기 화학식으로 나타내는 상응하는 설포베타인 (설테인) 뿐만 아니라 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인 및 알킬아미도 베타인으로부터 선택된다:
Figure pct00010
상기에서, R37은 C7-C22 알킬 또는 알케닐기이고, 각각의 R38 은 독립적으로 C1-C4 알킬기이고, R39는 C1-C5 알킬렌기 또는 히드록시 치환된 C1-C5 알킬렌기, n은 2 내지 6의 정수이고, A는 카르복실레이트기 (베타인) 또는 설포네이트기 (설테인)이고, M은 염 형성 양이온이다. 일 양태에서, R37 은 C11-C18 알킬기 또는 C11-C18 알케닐기이다. 일 양태에서, R38 은 메틸이다. 일 양태에서, R39는 메틸렌, 에틸렌 또는 히드록시 프로필렌이다. 일 양태에서, n은 3이다. 추가 양태에서, M은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 양이온으로부터 선택된다.
적합한 베타인 및 설테인의 예는 라우릴 베타인, 코코 베타인, 올레일 베타인, 코코 헥사데실 디메틸베타인, 코코 디메틸 카르복시메틸 베타인, 라우릴 디메틸 카르복시메틸 베타인, 세틸 디메틸 카르복시메틸 베타인, 라우릴 아미도프로필 베타인, 코코아미도프로필 베타인 (CAPB), 코코 디메틸 설포프로필 베타인, 스테아릴 디메틸 설포프로필 베타인, 라우릴 디메틸 설포에틸 베타인, 및 코카미도프로필 히드록시설테인을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
알킬암포아세테이트 및 알킬암포프로피오네이트 (일치환 및 이치환된 카복실레이트)와 같은 알킬암포카복실레이트는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00011
상기에서 R40 은 C7-C22 알킬 또는 알케닐 기이고, R41 은 -CH2C(O)O- M+, -CH2CH2C(O)O- M+, 또는 -CH2CH(OH)CH2SO3 - M+, R42는 수소 또는 -CH2C(O)O- M+ 이고, M은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민의 암모늄 염에서 선택된 양이온이다.
예시적인 알킬암포카복실레이트는 나트륨 코코암포아세테이트, 나트륨 라우로암포아세테이트, 나트륨 카프릴로암포아세테이트, 이나트륨 코코암포디아세테이트, 이나트륨 라우로암포디아세테이트, 이나트륨 카프릴암포디 아세테이트, 이나트륨 카프릴로암포디아세테이트, 이나트륨 코코암포프로피오네이트, 이나트륨 라우로암포디프로피오네이트, 이나트륨 카프릴암포디프로피네이트, 및 이나트륨 카프릴로암포디프로피네이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
일 양태에서, 양쪽성 및 쯔비터이온성 계면활성제는 0 내지 50 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 15 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량%, 또는 약 2 내지 약 5 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다 (조성물의 총 중량 기준).
본 기술의 재침착 방지제를 포함하는 매우 다양한 세제 및 세정 조성물이 하기에 기술된 바와 같이 다른 재료의 존재 또는 부재하에 제조될 수 있다. 약 0.5 내지 약 99 중량%, 또는 약 1 내지 약 60 중량%, 또는 약 2 내지 약 30 중량%, 또는 약 3 내지 약 20 중량%, 또는 약 5 내지 약 15 중량%의 하나 이상의 개시된 세제 계면활성제를 포함하는 제형이 고려된다.
일 양태에서, 세정 조성물은 본원에 기술된 바와 같은 재침착 방지제, 세제성 계면활성제(들) 및 수성 희석제 또는 담체 (액체 투여 형태의 경우), 추가로 비누, 세정 조성물, 경질 표면 세정제, 세탁 및 식기 세제 등을 제형화하는데 유용한 것으로 당업자에게 공지되어 있는 하나 이상의 "기타 성분"을 포함한다. 용어 "기타 성분"은 비누, 세제 및 세정제 분야의 당업자가 세정 조성물로 사용하도록 의도된 제형의 물리적 성능, 향 또는 미학에 이점을 추가하는 것으로 인식하는 모든 재료를 의미한다. 세척하려는 기질에 관계없이. 본 기술의 세제 및 세정제에 유용한 다른 성분 (보조제 또는 효과제)은 증강제, 전해질, 표백제, 표백제 활성제, 효소, 비수성 공용매, pH 조절제, 향료, 향료 담체, 형광 광택제 (fluorescent brightners), 거품 억제제, 히드로트로프, 보조 재침착 방지제, 광학 증백제, 염료 전이 억제제, 항균 활성 재료, 보조 유동성 개질제, 항산화제, 부식 억제제, 섬유 유연제, 형광 증백제 (fluorescent whitening agents), 및 UV 흡수제로부터 선택된 하나 이상의 물질을 제한 없이 포함한다.
세정 조성물
본 기술의 재침착 방지제를 함유하는 세정 조성물 및 세제는 임의의 대상, 품목, 기질 및/또는 표면을 세정하기에 적합한 임의의 조성물을 포함한다. 이러한 조성물에는 유리, 목재, 세라믹, 금속, 조리대, 바닥 및 창문과 같은 경질 표면 세정 조성물 및 제형에 사용하기 위한 것; 카페트 세정제, 오븐 세정제; 및 섬유 세정에서 (예를 들어, 세탁 세제 부스터, 세제 조성물, 세탁 첨가제 세정 조성물, 및 세탁 전 얼룩 제거제 세정 조성물 등); 및 손 또는 수동 식기세척 조성물 (예를 들어, "손" 또는 "수동" 식기세척 세제) 및 자동 식기세척 조성물 (예를 들어, "자동 식기세척 세제")을 포함하는 식기세척 조성물에 사용하기 위한 액체, 고체 및/또는 페이스트 형태의 세정 조성물 (예를 들어, 액체, 분말, 과립, 플레이크, 정제, 겔, 바, 스틱, 스프레이, 봉지, 꼬투리, 단위 용량 등)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
세정 조성물은 소위 강력 액체 (HDL) 세제 또는 강력 분말 세제 (HDD) 유형, 액체 섬유 세제를 포함하는 액체, 과립, 분말, 겔, 고체, 정제 또는 페이스트 형태의 다목적 또는 강력 세탁 세제를 포함한다.
일 양태에서, 본 기술의 재침착 방지제는 액체 세탁 세제로 제형화될 수 있다. 일 양태에서, 제형화된 액체 세탁 세제는 강력 액체 (HDL) 세제이다. 일 양태에서, 본 기술에 따른 HDL 세제는 통상적인 액체 세제에 비해 더 적은 양의 수성 담체를 함유할 것이다. 총 조성물의 중량을 기준으로, 전형적으로 농축 액체 조성물의 물 함량은 80 중량% 이하, 또는 다른 양태에서 75 중량% 이하, 또 다른 양태에서 70 중량% 이하, 추가 양태에서 65 중량% 이하, 또 다른 추가 양태에서 60 중량% 이하, 추가 양태에서 55 중량% 이하, 또 다른 추가 양태에서 40 중량% 이하, 및 추가의 추가 양태에서 35 중량% 이하이다.
기타 성분
수성 희석제/담체
일 양태에서, 수성 희석제 또는 담체는 탈이온수를 포함하지만, 이러한 물에 존재할 수 있는 임의의 미네랄 양이온이 세정 조성물에 함유된 임의의 성분의 의도된 기능에 유해한 영향을 미치지 않는 경우 천연, 도시 또는 상업적 공급원으로부터의 물을 활용할 수 있다. 일 양태에서, 물의 양 (전달 형태에 따라 다름)은 약 0.5 내지 약 99.5 중량% 범위일 수 있다.
공용매
물에 더하여, 수성 담체는 수혼화성 공용매를 포함할 수 있다. 공용매는 액상에서 용해가 필요한 다양한 비이온성 세탁 세제 보조제의 용해를 촉진할 수 있다. 적합한 공용매는 에탄올 및 이소프로판올과 같은 저급 알코올을 포함하지만 최대 5개의 탄소 원자를 함유하는 임의의 저급 1가 알코올일 수 있다. 알코올의 일부 또는 전부를 2가 또는 3가의 저급 알코올 또는 글리콜 에테르로 대체할 수 있으며, 이는 가용화 특성을 제공하고 제품의 인화점을 감소시키는 것에 더하여 부동 특성을 제공할 뿐만 아니라 용매 시스템의 특정 세탁 세제 보조제와의 상용성을 향상시킬 수 있다. 예시적인 2가 및 3가 저급 알코올 및 글리콜 에테르는 글리콜, 프로판디올 (예를 들어, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판 디올), 부탄디올, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 프로필 또는 부틸 디글리콜, 헥실렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸, 에틸 또는 프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 모노에틸 에테르, 디이소프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디이소프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 메톡시트리글리콜, 에톡시트리글리콜, 부톡시트리글리콜, 이소부톡시에톡시-2-프로판올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 프로필렌 글리콜 t-부틸 에테르, 및 이들 용매의 혼합물이다.
활용되는 경우 공용매(들)의 양은 일 양태에서 약 0 내지 약 15 중량%, 다른 양태에서 약 0.5 내지 약 10 중량%, 추가의 양태에서 약 1 내지 약 5 중량%의 범위일 수 있다(총 조성물의 중량 기준).
히드로트로프
세제 조성물은 히드로트로프를 선택적으로 포함하여 액체 세제와 물의 상용성을 촉진한다. 일 양태에서, 적합한 히드로트로프는 음이온성 히드로트로프, 예를 들어 벤젠 설포네이트, 자일렌 설포네이트, 톨루엔 설포네이트, 큐멘 설포네이트, 및 이들의 혼합물의 나트륨, 칼륨, 암모늄, 모노에탄올아민, 및 트리에탄올아민 염을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일 양태에서, 글리세린, 우레아 및 알칸올아민 (예를 들어, 트리에탄올아민)과 같은 비이온성 히드로트로프가 사용될 수 있다.
히드로트로프의 양은 일 양태에서 약 0 내지 약 10 중량%, 다른 양태에서 약 0.1 내지 약 5 중량%, 추가 양태에서 약 0.2 내지 약 4 중량%, 및 또 다른 양태에서 약 0.5 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다 (총 조성물의 중량 기준).
증강제/전해질
본 기술의 일 양태에서, 세제 조성물은 선택적으로 증강제 및 전해질을 포함할 수 있다. 증강제는 알칼리 토금속 이온, 특히 세척수 내의 마그네슘 및 칼슘 수준을 감소시킬 수 있는 모든 물질일 수 있다. 증강제는 또한 알칼리성 pH의 생성 및 섬유에서 제거된 오물의 현탁액을 촉진하는 것과 같은 다른 유익한 특성을 제공할 수 있다. 활용될 수 있는 전해질은 임의의 수용성 염일 수 있다. 전해질은 또한 세정력 증강제, 예를 들어 나트륨 트리폴리포스페이트일 수 있거나, 다른 전해질의 용해도를 증진하기 위한 비기능성 전해질일 수 있으며, 예를 들어, 칼륨 염을 사용하여 나트륨 염의 용해도를 촉진하여 용해된 전해질이 상당히 증가한다. 적합한 증강제는 세제에 일반적으로 사용되는 것들, 예를 들어 제올라이트 (알루미노실리케이트), 결정질 및 무정형 실리케이트, 탄산염, 인 함유 조성물, 붕산염, 뿐만 아니라 유기계 증강제를 포함한다.
본 기술의 조성물에 유용한 적합한 제올라이트 또는 알루미노실리케이트는 화학식 (NaAlO2)x(SiO2)y의 무정형 수불용성 수화된 화합물이며, x는 1.0 내지 1.2의 수이고 y는 1이고, 무정형 물질은 약 50 mg 당량 CaCO3/g으로부터 Mg+2 교환 용량 및 약 0.01 내지 약 5㎛의 입자 직경 (체적 분포; 측정 방법: 쿨터 계수기)을 추가로 특징으로 할 수 있다. 이러한 이온 교환 증강제는 영국 특허 제1,470,250호에 더 자세히 설명되어 있다. 다른 양태에서, 본원에 유용한 수불용성 합성 알루미노실리케이트 이온 교환 물질은 결정질이고 화학식 Naz[(AlO2)y·(SiO2)]xH2O에 따르며, 여기서 z 및 y는 적어도 6인 정수이고; z 대 y의 몰비는 1.0 내지 약 0.5의 범위이고, 그리고 x는 약 15 내지 약 264의 정수이고, 알루미노실리케이트 이온 교환 물질은 약 0.1 내지 약 100 μm (체적 분포, 측정 방법: 쿨터 계수기)의 입자 크기; 그램당 CaCO3 경도의 적어도 약 200 mg 당량의 무수물 기준 칼슘 이온 교환 용량; 및 적어도 약 2 그레인/갤런/분/그램의 무수물 기준 칼슘 교환율을 직경을 갖는 것을 추가로 특징으로 한다. 이러한 합성 알루미노실리케이트는 영국 특허 제1,429,143호에 더 자세히 설명되어 있다.
일 양태에서, 적합한 실리케이트는 화학식 MSixO2x+1·H2O를 갖는 결정질 시트형 나트륨 실리케이트를 포함하며, 여기서 M은 나트륨 또는 수소를 나타내고, x는 1.9 내지 4의 수이고, y는 0 내지 20의 수이다. 이러한 종류의 결정질 실리케이트 또는 필로실리케이트는 예를 들어 유럽 특허 출원 EP-A-0 164 514에 기술되어 있다. 일 양태에서, M은 나트륨이고 x는 2 또는 3의 값을 나타낸다.
일 양태에서, 적합한 실리케이트는 1:2 내지 1:3.3의 Na2O:SiO2 모듈러스를 갖고 용해가 지연되고 2차 세정력 특성을 갖는 무정형 나트륨 실리케이트를 포함한다. 통상적인 무정형 나트륨 실리케이트에 대한 용해 지연은 다양한 방식, 예를 들어 표면 처리, 배합, 압축 또는 과건조에 의해 유발될 수 있다.
대표적인 탄산염은 예를 들어 탄산나트륨, 탄산칼륨, 세스퀴탄산나트륨, 중탄산나트륨 및 중탄산칼륨과 같은 알칼리 금속 탄산염 및 중탄산염을 포함한다.
예시적인 인 함유 조성물은 알칼리 금속 피로포스페이트, 오르토포스페이트, 폴리포스페이트 및 포스포네이트를 포함하고, 그의 특정 예는 나트륨 및 칼륨 피로포스페이트, 트리폴리포스페이트, 포스페이트, 및 헥사메타포스페이트이다.
대표적인 붕산염은 사붕산나트륨과 같은 알칼리 금속 붕산염을 포함한다.
유기계 증강제의 예는 (1) 수용성 아미노 폴리카르복실레이트, 예를 들어 나트륨 및 칼륨 에틸렌디아민테트라아세테이트, 니트릴로트리아세테이트 및 N-(2 히드록시에틸)-니트릴로디아세테이트; (2) 피트산의 수용성 염, 예를 들어 미국 특허 제2,379,942호에 기술된 바와 같은 나트륨 및 칼륨 피테이트; (3) 에탄-1-히드록시-1,1-디포스폰산의 나트륨, 칼륨 및 리튬 염; 메틸렌 디포스폰산의 나트륨, 칼륨 및 리튬 염; 에틸렌 디포스폰산의 나트륨, 칼륨 및 리튬 염; 및 에탄-1,1,2-트리포스폰산의 나트륨, 칼륨 및 리튬 염을 포함하는 수용성 폴리포스포네이트이다. 다른 예는 에탄-2-카르복시-1,1-디포스폰산, 히드록시메탄디포스폰산, 카르복실디포스폰산, 에탄-1-히드록시-1,1,2-트리포스폰산, 에탄-2-히드록시-1,1,2-트리포스폰산, 프로판-1,1,3,3-테트라포스폰산, 프로판-1,1,2,3-테트라포스폰산, 및 프로판-1,2,2,3-테트라포스폰산의 알칼리 금속 염을 포함한다; (4) 미국 특허 제3,308,067호에 기술된 바와 같은 폴리카르복실레이트 중합체 및 공중합체의 수용성 염; 및 (5) 국제 특허 출원 공보 번호 WO 2014/143773 및 WO 2015/138872에 설명된 바와 같이, 구조 단위를 함유하는 중합체 및 공중합체는 이타콘산, 또는 이의 무수물, 에스테르 또는 이의 염 단독으로 또는 (메트)아크릴산, 및 이들의 무수물, 에스테르 및 이의 염, AMPS 및 이의 염 중 적어도 하나와 조합하여 유도되었다. 유기 증강제는 단독으로 또는 다른 유기 및/또는 무기 증강제와 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 모노- 및 폴리카복실레이트 염은 또한 적합하고, 멜리트산, 시트르산, 및 카르복시메틸옥시숙신산, 이미노 디숙시네이트의 수용성 염, 이타콘산 및 말레산의 중합체 및 공중합체의 염, 타르트레이트 모노숙시네이트, 타르트레이트 디숙시네이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 폴리카르복실레이트 염은 시트레이트 및 타르타르산의 나트륨 및 칼륨 염이다. 일 양태에서, 폴리카르복실레이트 염은 나트륨 시트르산, 예를 들어 일나트륨, 이나트륨 및 삼나트륨 시트레이트, 또는 나트륨 타르타르산, 예를 들어 일나트륨 및 이나트륨 타르트레이트이다. 모노카르복실레이트 염의 예는 나트륨 포르메이트이다.
다른 유기 증강제는 (메트)아크릴산과 말레산 무수물의 중합체 및 공중합체 및 이들의 알칼리 금속 염이다. 보다 구체적으로 이러한 증강제 염은 약 동몰의 메타크릴산과 완전히 중화되어 이의 나트륨 염을 형성하는 말레산 무수물의 반응 생성물인 공중합체로 구성될 수 있다.
본 조성물에 포함시키기에 적합한 전해질은 무기 염을 포함한다. 적합한 무기 염의 비제한적 예는 MgI2, MgBr2, MgCl2, Mg(NO3)2, Mg3(PO4)2,Mg2P2O7, MgSO4, 마그네슘 실리케이트, NaI, NaBr, NaCl, NaF, Na3(PO4), NaSO3, Na2SO4, Na2SO3, NaNO3, NaIO3, Na3(PO4), Na4P2O7, 나트륨 지르코네이트, CaF2, CaCl2, CaBr2, CaI2, CaSO4, Ca(NO3)2, KI, KBr, KCl, KF, KNO3, KIO3, K2SO4, K2SO3, K3(PO4), K4(P2O7), 칼륨 피로설페이트, 칼륨 피로설파이트, LiI, LiBr, LiCl, LiF, LiNO3, AlF3, AlCl3, AlBr3, AlBr3, AlI3Al2(SO4)3, Al(PO4), Al(NO3)3, 및 이들 염의 또는 혼합 양이온을 갖는 염, 예를 들어 칼륨 알룸 AlK(SO4)2 및 혼합 음이온을 갖는 염, 예를 들어 칼륨 테트라클로로알루미네이트 및 나트륨 테트라플루오로알루미네이트의 조합을 포함한다.
증강제/전해질은 0 내지 약 20 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 내지 약 8 중량%, 또는 약 2 내지 약 5 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다 (조성물의 총 중량 기준).
킬레이트화제
킬레이트화제 (킬레이트제)는 사용되어 금속 이온의 해로운 영향에 대해 유연제 조성물을 안정화시킬 수 있다. 활용될 때, 적합한 킬레이트화제는 아미노 카르복실레이트, 에틸렌 디아민-N,N'-디숙시네이트, 아미노 포스포네이트 (낮은 수준의 인이 허용되는 경우), 시트르산 및 이의 염 (예를 들어, 나트륨), 및 시클로덱스트린을 포함한다.
킬레이트화제로서 유용한 아미노 카르복실레이트는 에틸렌디아민테트라아세테이트 (EDTA), N-히드록시에틸에틸렌디아민트리아세테이트, 니트릴로트리아세테이트 (NTA), 에틸렌디아민 테트라프로프리오네이트, 에틸렌디아민-N,N'-디글루타메이트, 2-히드록시프로필렌디아민-N,N-디숙시네이트, 트리에틸렌테트라아민-헥사아세테이트, 디에틸렌트리아민펜타아세테이트 (DETPA), 및 에탄올디글리신을 포함하고, 알칼리 금속, 암모늄, 및 이들의 치환된 암모늄 염 및 이들의 혼합물과 같은 이들의 수용성 염을 포함한다. 적합한 아미노 포스포네이트는 또한 적어도 낮은 수준의 총 인이 세탁 조성물에 허용되는 경우 본 발명의 조성물에서 킬레이트화제로서 사용하기에 적합하고, 에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스포네이트), 디에틸렌트리아민-N,N,N',N",N"-펜타키스(메탄포스포네이트) (DETMP) 및 1-히드록시에탄-1,1-디포스포네이트 (HEDP)를 포함한다.
표백제 및 활성제
일 양태에서, 액체 세제 조성물은 표백제 및 표백제 활성제를 선택적으로 포함하여 조성물의 표백 및 세정 특성을 향상시킬 수 있다. 일 양태에서, 표백제는 산소 표백제로부터 선택된다. 산소 표백제는 수용액에서 과산화수소를 방출한다. 물에서 과산화수소를 생성하고 표백제 역할을 하는 화합물 중에는 과산소 화합물이 있다. 예시적인 과산소 화합물은 과붕산나트륨 4수화물 및 과붕산나트륨 1수화물을 포함한다. 사용될 수 있는 추가의 과산소 화합물은 예를 들어 과탄산나트륨, 과산화피로포스페이트, 시트레이트 과수화물, 및 과산 염 또는 과산, 예를 들어 퍼벤조에이트, 퍼옥소프탈레이트, 디페라겔라산, 프탈로이미노 과산 또는 디퍼도데칸디오산이다.
일 양태에서, 과산소 화합물은 활성제와 조합하여 사용된다. 활성제는 과산소 표백제의 유효 작동 온도를 낮춘다. 사용될 수 있는 표백제 활성제는 과가수분해 조건 하에 일 양태에서 1 내지 10개의 탄소 원자, 및 또 다른 양태에서 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 퍼옥소카르복실산, 및/또는 추가 양태에서 선택적으로 치환된 퍼벤조산을 생성하는 화합물이다. 명시된 수의 탄소 원자의 O- 및/또는 N-아실 기 및/또는 선택적으로 치환된 벤조일 기를 함유하는 물질이 적합한 활성제다. 일 양태에서 활성제는 테트라아세틸에틸렌디아민 (TAED)과 같은 폴리아실화된 알킬렌디아민; 1,5-디아세틸-2,4-디옥소헥사히드로-1,3,5-트리아진 (DADHT)과 같은 아실화된 트리아진 유도체; 테트라아세틸글리콜우릴 (TAGU)과 같은 아실화된 글리콜우릴; N-노나노일숙신이미드(NOSI)와 같은 N-아실이미드; n-노나노일 및 이소노나노일 옥시벤젠설포네이트(n- 또는 iso-NOBS)와 같은 아실화된 페놀설포네이트; 프탈산 무수물과 같은 카르복실산 무수물; 글리세린 트리아세테이트, 에틸렌 글리콜 디아세테이트 및 2,5-디아세톡시-2,5-디히드로푸란과 같은 아실화된 다가 알코올로부터 선택된다.
일 양태에서, 표백제가 사용되는 경우, 본 기술의 조성물은 약 0.1 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 35 중량%, 또는 약 0.75 내지 약 0.75 내지 약 25 중량% 범위의 양으로 존재한다 (조성물의 총 중량의 중량 기준). 표백제 활성제는 일반적으로 약 0.1 내지 약 60 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 40 중량%, 또는 약 0.6 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 조성물에 존재한다 (조성물의 총 중량 기준).
표백제 활성제는 과산소 화합물과 상호 작용하여 세척수에 과산화산 표백제를 형성한다. 일 양태에서, 높은 착화력의 금속이온봉쇄제가 조성물에 포함되어 금속 이온의 존재 하에 세척 용액에서 이러한 과산화산과 과산화수소 사이의 임의의 바람직하지 않은 반응을 억제한다. 이러한 목적에 적합한 금속이온봉쇄제는 니트릴로트리아세트산 (NTA), 에틸렌 디아민 테트라아세트산 (EDTA), 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산 (DETPA), 디에틸렌 트리아민 펜타메틸렌 포스폰산 (DTPMP); 및 에틸렌 디아민 테트라메틸렌 포스폰산 (EDITEMPA)의 나트륨 염을 포함한다. 금속이온봉쇄제는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있으며, 그 양은 당업계에 통상적으로 공지되어 있다.
카탈라아제 효소와 같은 효소 유도 분해로 인한 과산화물 표백제, 예를 들어 과붕산나트륨의 손실을 피하기 위해, 조성물은 효소 억제제 화합물, 즉 과산화물 표백제의 효소 유도 분해를 억제할 수 있는 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 억제제 화합물은 미국 특허 제3,606,990호에 개시되어 있으며, 이의 관련 개시내용은 본원에 참조로 포함된다. 일 양태에서, 적합한 효소 억제제는 히드록실아민 설페이트 및 기타 수용성 히드록실아민 염이다. 히드록실아민 염 억제제는 약 0.01 내지 0.4 중량%만큼 낮은 양으로 존재할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 효소 억제제의 적절한 양은 최대 약 15 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량% 범위일 수 있다 (조성물의 총 중량 기준).
효소
본 기술의 세제 조성물은 세척 성능 및/또는 섬유 관리 이점을 제공하는 하나 이상의 세제 효소를 선택적으로 포함할 수 있다. 적합한 효소의 예는 헤미셀룰라아제, 퍼옥시다아제, 프로테아제, 셀룰라아제, 자일라아제, 리파아제, 포스포리파아제, 에스테라아제, 큐티나아제, 펙티나아제, 케라타나아제, 환원효소, 산화효소, 페놀옥시다아제, 리폭시게나아제, 리그나아제, 풀루라나아제, 탄나아제, 펜토사나아제, 말라나아제, β-글루카나아제, 아라비노시다아제, 히알루로니다아제, 콘드로이티나아제, 락카아제, 및 아밀라아제, 또는 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
조성물, 예를 들어 세제에 사용하기 위한 효소는 다양한 기술에 의해 안정화될 수 있다. 본원에서 사용되는 효소는 이러한 이온을 효소에 제공하는 완성된 조성물에서 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급원의 존재에 의해 안정화될 수 있거나, 또는 효소는 조기 분해로부터 이들을 보호하기 위해 담체에 흡착될 수 있다. 일 양태에서, 효소는 약 0 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 2.5 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다 (조성물의 총 중량 기준).
보조 재침착 방지제
개시된 기술의 작용기화된 스티렌/말레산 무수물 재침착 방지 중합체에 더하여, 세제 조성물은 선택적으로 보조 재침착 방지제를 포함할 수 있다. 적절한 보조 재침착 방지제는 수용성 콜로이드, 예를 들어 젤라틴, 전분 또는 셀룰로오스의 에테르 설폰산 염 또는 셀룰로오스 또는 전분의 산성 황산 에스테르 염이지만 이에 제한되지 않는다. 산성 기를 포함하는 수용성 폴리아미드 또한 이러한 목적에 적합하다. 또한, 상기 언급된 것 이외의 가용성 전분 제형 및 전분 생성물, 예를 들어 분해 전분, 알데히드 전분 등을 사용할 수 있다. 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알코올 및 지방 아미드를 사용하는 것 또한 가능하다. 약 20,000 내지 약 100,000 달톤 범위의 분자량을 갖는 아크릴산/말레산 공중합체가 본원에서 사용하기에 또한 적합하다. 이러한 중합체는 BASF Corporation으로부터 상표명 Sokalan® CP-5으로 시판된다. 일 양태에서, 보조 재침착 방지제는 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스, 예를 들어 히드록시에틸 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸 메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 일 양태에서, 보조 재침착 방지제는 약 0.1 내지 약 5 중량% 범위의 양으로 사용된다 (조성물의 총 중량 기준).
양이온 중합체
양이온성 중합체는 섬유 유연제로도 유용하다. 적합한 양이온성 중합체는 합성적으로 유도될 수 있거나 천연 중합체는 양이온성 부분을 함유하도록 합성적으로 개질될 수 있다. 여러 양이온성 중합체 제조업체 및 화학적 특성에 대한 일반적인 설명은 CTFA 사전 및 Cosmetic Toiletry 및 Fragrance Association, Inc.에 의해 출판된 문헌 [International Cosmetic Ingredient Dictionary, Vol. 1 및 2, 5th Ed., (CTFA)(1993)]에서 찾을 수 있고, 이의 관련 개시 내용은 본원에 참조로 포함된다.
일 양태에서, 양이온성 중합체는 양이온성 또는 양쪽성 다당류, 폴리에틸렌이민 및 그의 유도체, N,N-디알킬아미노알킬 아크릴레이트, N,N-디알킬아미노알킬 메타크릴레이트, N,N-디알킬아미노알킬 아크릴아미드, N,N-디알킬아미노알킬메타크릴아미드, 4차화된 N,N 디알킬아미노알킬 아크릴레이트 4차화된 N,N-디알킬아미노알킬 메타크릴레이트, 4차화된 N,N-디알킬아미노알킬 아크릴아미드, 4차화된 N,N-디알킬아미노알킬메타크릴아미드, 메타크릴로아미도프로필-펜타메틸-1,3-프로필렌-2-올-암모늄 디클로라이드, N,N,N,N',N',N",N"-헵타메틸-N"-3-(1-옥소-2-메틸-2-프로페닐)아미노프로필-9-옥소-8-아조-데칸-1,4,10-트리암모늄 트리클로라이드, 비닐아민 및 그의 유도체, 알릴아민 및 그의 유도체, 비닐 이미다졸, 4차화된 비닐 이미다졸 및 디알릴 디알킬 암모늄 클로라이드, 메타크릴로일옥시에틸 트리메틸 암모늄 메틸설페이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는 하나 이상의 양이온성 단량체를 중합하여 제조되는 합성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 양이온성 중합체는 아크릴아미드, N,N-디알킬 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N,N-디알킬메타크릴아미드, C1-C12 알킬 아크릴레이트, C1-C12 히드록시알킬 아크릴레이트, C1-C12 알킬 메타크릴레이트, C1-C12 히드록시알킬 메타크릴레이트, 폴리알킬렌 글리콜 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 알코올, 비닐 포름아미드, 비닐 아세트아미드, 비닐 알킬 에테르, 비닐 피리딘, 비닐 피롤리돈, 비닐 이미다졸, 비닐 카프로락탐, 및 유도체, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 비닐 설폰산, 스티렌 설폰산, 아크릴아미도프로필메탄 설폰산 (AMPS® 단량체) 및 그들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 단량체를 선택적으로 포함할 수 있다. 중합체는 2개 초과의 단량체로부터 제조된 삼원공중합체일 수 있다. 중합체는 선택적으로 분지화 및 가교결합 단량체를 사용하여 분지화되거나 가교결합될 수 있다. 분지화 및 가교결합 단량체에는 에틸렌 글리콜디아크릴레이트 디비닐벤젠 및 부타디엔이 포함된다. 일 양태에서, 양이온성 중합체는 WO 00/56849 및 US 6,642,200에 개시된 것과 같은 적합한 개시제 또는 촉매를 사용하여 에틸렌계 불포화 단량체의 중합에 의해 생성된 것들을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 양이온성 중합체는 전체 중합체가 주위 조건 하에 중성이 되도록 전하 중화 음이온을 포함할 수 있다. 적합한 반대 이온은 (사용 동안 생성된 음이온성 종에 더하여) 클로라이드, 브로마이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 메틸설포네이트, 탄산염, 중탄산염, 포르메이트, 아세테이트, 시트레이트, 니트레이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
일 양태에서, 양이온성 중합체는 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸암모늄 클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-메타크릴로일옥시에틸 트리메틸암모늄 메틸설페이트)폴리(아크릴아미드-코-메타크릴아미도프로필트리메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-N,N-디메틸 아미노에틸 아크릴레이트) 및 그의 4차화된 유도체, 폴리(아크릴아미드-코-N,N-디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트) 및 그의 4차화된 유도체, 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-코-디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트), 폴리(히드록시프로필아크릴레이트-코-디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트), 폴리(히드록시프로필아크릴레이트-코-메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드), 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸암모늄 클로라이드-코-아크릴산), 폴리(아크릴아미드-코-메타크릴아미도프로필트리메틸 암모늄 클로라이드-코-아크릴산), 폴리(디알릴디메틸 암모늄 클로라이드), 폴리(메틸 아크릴레이트-코-메타크릴아미도프로필트리메틸 암모늄 클로라이드-코-아크릴산), 폴리(비닐피롤리돈-코-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸 메타크릴레이트-코-4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸 메타크릴레이트-코-올레일 메타크릴레이트-코-디에틸아미노에틸 메타크릴레이트), 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드-코-아크릴산), 폴리(비닐 피롤리돈-코-4차화된 비닐 이미다졸), 폴리(아크릴아미드-코-메타크릴아미도프로필-펜타메틸-1,3-프로필렌-2-올-암모늄 디클로라이드), 및 1,3-디브로모프로판 및 N,N-디에틸-N',N'-디메틸-1,3-디아미노프로판의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 양이온성 중합체는 폴리쿼터늄-1, 폴리쿼터늄-5, 폴리쿼터늄-6, 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-8, 폴리쿼터늄-11, 폴리쿼터늄-14, 폴리쿼터늄-22, 폴리쿼터늄-28, 폴리쿼터늄-30, 폴리쿼터늄-32, 폴리쿼터늄-33, 폴리쿼터늄-34, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-47 및 폴리쿼터늄-53과 같은 INCI (화장품 재료의 국제 명명법) 명칭에 따라 추가로 분류될 수 있다.
양이온성 중합체는 양이온성 및/또는 양쪽성으로 개질된 천연 다당류를 포함할 수 있다. 대표적인 양이온성 또는 양쪽성으로 개질된 다당류는 양이온성 및 양쪽성 셀룰로오스 에테르; 양이온성 구아 검, 양이온성 로커스트 빈 검 및 양이온성 카시아 검과 같은 양이온성 또는 양쪽성 갈락토만난; 키토산; 양이온성 및 양쪽성 전분; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들을 포함한다. 이러한 중합체는 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-24, 폴리쿼터늄-29, 구아 히드록시프로필트리모늄 클로라이드, 카시아 히드록시프로필트리모늄 클로라이드 및 전분 히드록시프로필트리모늄 클로라이드와 같은 INCI 명칭에 따라 추가로 분류될 수 있다.
적합한 양이온성 중합체는 상표명 Noverite™, 제품 명칭 300, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 310, 311, 312, 313, 314 및 315 뿐만 아니라 Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio.에서 판매되는 Sensomer™ CI-50 및 10M 중합체로 시판된다.
일 양태에서, 섬유 유연 첨가제는 약 0.1 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 20 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량%, 또는 약 2 내지 5 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다 (총 조성물의 중량 기준).
거품 억제제 (소포제)
액체 세제 조성물은 실리콘, 실리카-실리콘 혼합물, 지방산 및 이들의 염, 및 이들의 혼합물과 같은 거품 억제제를 추가로 포함할 수 있다. 실리콘은 일반적으로 PDMS와 같은 알킬화된 폴리실록산 물질로 나타낼 수 있는 반면, 실리카는 일반적으로 실리카 에어로겔 및 크세로겔 및 다양한 유형의 소수성 실리카로 예시되는 미세하게 분할된 형태로 사용된다. 실리콘 거품 조절제의 추가 예는 미국 특허 제3,933,672호에 개시되어 있다. 다른 거품 억제제는 상표명 DC-544로 Dow Corning으로부터 시판되는 실록산-글리콜 공중합체와 같은 자가-유화 실리콘이다. 이들 물질은 액체 세탁 조성물에 직접 혼입될 수 있거나, 거품 억제제가 수용성 또는 수분산성, 실질적으로 비-표면-활성 세제 불침투성 담체에 방출가능하게 혼입되는 미립자로서 혼입될 수 있다. 대안적으로, 거품 억제제는 액체 담체에 용해되거나 분산될 수 있고 하나 이상의 다른 성분 상에 분무함으로써 적용될 수 있다.
일 양태에서, 적합한 지방산 거품 억제제는 긴 사슬 모노카르복실산 지방산, 긴 사슬 모노카르복실산 지방산 염, 및 이들의 혼합물이다. 긴 사슬 모노카르복실산 지방산 및 그의 염은 미국 특허 제2,954,347호에 기술되어 있다. 본원에서 유용한 모노카르복실산 지방산, 및 염은 전형적으로 약 10 내지 24개의 탄소, 또는 약 12 내지 18개의 탄소 원자를 가지며 포화 또는 불포화 및/또는 선형 및 분지형일 수 있다. 적합한 염은 나트륨, 칼륨 및 리튬 염과 같은 알칼리 금속 염, 및 암모늄 및 알칸올암모늄 염을 포함한다. 적합한 산은 카프르산, 운데칸산 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소스테린산, 올레산, 리놀레산, 리시놀레산, 베헨산, 리그노세르산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 지방산은 천연 또는 합성 공급원에서 얻을 수 있다. 천연 지방산은 탈로우와 같은 동물성 지방 또는 코코넛 오일, 레드 오일, 팜 핵 오일, 팜 오일, 아마인 오일, 면실 오일, 올리브 오일, 대두 오일, 땅콩 오일, 옥수수 오일, 및 이들의 혼합물로부터 유래될 수 있다.
거품 억제제는 일반적으로 약 0.001 내지 약 3 중량%, 또는 약 0.01 내지 약 2 중량%의 수준으로 사용된다 (총 조성물의 중량 기준).
증점제
일 양태에서, 개시된 기술의 액체 세제 형태는 선택적인 증점제를 함유하여 유연제 조성물의 점도를 증가시키는 것을 도울 수 있다. 양이온성 성분을 함유하는 섬유 유연 조성물의 점도를 증가시키기 위해 다양한 범주의 증점제가 사용될 수 있다. 천연 유래의 증점제, 예를 들어 젤라틴, 전분 및 카라기난 뿐만 아니라 셀룰로오스 에테르로 알려진 셀룰로오스계 천연 증점제, 예를 들어 에틸헥실에틸셀룰로오스 (EHEC), 히드록시부틸메틸셀룰로오스 (HBMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스 (HEMC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC), 메틸 셀룰로오스 (MC), 히드록시에틸셀룰로오스 (HEC), 히드록시프로필셀룰로오스 (HPC) 및 세틸 히드록시에틸셀룰로오스를 사용하는 것이 가능하다. 우레탄 결합을 갖는 증점제, 예를 들어 폴리(알킬렌 글리콜), 폴리이소시아네이트 및 소수성 결합성을 제공하는 시약 (예를 들어, 알킬, 아릴 또는 아릴알킬 기)의 축합에 의해 형성된 소수성으로 개질된 에톡실화된 우레탄 (HUR) 또한 본원에서 유용하다.
일 양태에서, 증점제는 아크릴산의 가교된 단독중합체 (INCI 명칭: 카르보머), (메트)아크릴산 및 (메트)아크릴산의 C10-C30 알킬 에스테르의 가교된 공중합체 (INCI 명칭: 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트 교차-중합체), 알칼리-팽윤성 유화제 (ASE) 중합체 또는 소수성으로 개질된 알칼리-팽윤성 유화제(HASE) 중합체로부터 선택될 수 있다. ASE 중합체는 (메트)아크릴산 및 C1-C5 알킬 (메트)아크릴레이트의 적어도 하나의 단량체로부터 제조된 가교된 유화제 공중합체 (INCI 명칭: 아크릴레이트 공중합체)이다. HASE 중합체는 (메트)아크릴산, 적어도 하나의 C1-C5 알킬 (메트)아크릴레이트 및 소수성 말단 기, 예를 들어 알킬, 아릴 또는 아릴알킬기를 갖는 펜던트 폴리(알킬렌옥시) 모이어티를 갖는 회합성 단량체의 유화제 공중합체이다 (대표 INCI 명칭: 아크릴레이트/베헤네스-25 메타크릴레이트 공중합체).
일 양태에서, 증점제는 히드록시(C1-C5)알킬 (메트)아크릴레이트, 적어도 하나의 C1-C5 알킬 (메트)아크릴레이트, 및 소수성 말단 기, 예를 들어 알킬, 아릴 또는 아릴알킬 기로 종결된 펜던트 폴리(알킬렌옥시) 모이어티를 갖는 회합성 단량체로부터 제조된 양쪽성의 유화제 중합체에서 선택될 수 있다. 이러한 중합체는 상표명 Carbopol™ SMART 1000, 2000 및 3000으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.에서 입수할 수 있다.
증점제는 약 0.25 내지 약 15 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량%, 또는 약 2 내지 약 5 중량% 범위의 양으로 활용될 수 있다 (조성물의 총 중량 기준).
pH 조절제
일 양태에서, 본 기술의 세제 조성물은 약 5 내지 약 13, 또는 약 6 내지 약 9, 또는 약 7 내지 약 8.5, 또는 약 7.5 내지 약 8 범위의 순 (neat) pH를 갖는다. 본 발명의 세탁 조성물에 유용한 pH 조절제는 알칼리화제를 포함한다. 적합한 알칼리화제는 예를 들어 암모니아 용액, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 이염기성 나트륨 포스페이트, 가용성 탄산염 및 이들의 조합을 포함한다. 세탁 조성물의 pH를 낮추어야 하는 경우, 무기 및 유기 산도제가 포함될 수 있다. 적합한 무기 및 유기 산성화제는 예를 들어 HF, HCl, HBr, HI, 붕산, 황산, 인산 및/또는 설폰산; 또는 붕산을 포함한다. 유기 산성화제는 치환 및 치환된, 분지형, 선형 및/또는 고리형 카르복실산 및 그의 무수물 (예를 들어, 시트르산, 락트산)을 포함할 수 있다.
완충제
본 기술의 세탁 조성물에 첨가될 수 있는 완충제는 알칼리 또는 알칼리 토금속 탄산염, 포스페이트, 중탄산염, 시트레이트, 붕산염, 아세테이트, 실리케이트, 산 무수물, 숙시네이트 뿐만 아니라 알칸올아민, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 완충제는 나트륨 포스페이트, 나트륨 트리포스페이트, 나트륨 시트레이트, 나트륨 아세테이트, 중탄산나트륨, 탄산나트륨, 나트륨 실리케이트, 붕사, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
사용되는 완충제의 양은 숙련된 제형자에 의해 쉽게 결정될 수 있는 안정화 및/또는 유지하고자 하는 pH에 따라 다르다. 일 양태에서, 완충제의 양은 0 내지 약 15 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 내지 약 5 중량% 범위일 수 있다 (총 조성물의 중량을 기준으로).
향료 및 방향제
본 기술의 세제 조성물은 섬유에 실질적인 하나 이상의 향료 또는 방향제 재료를 선택적으로 포함하여 세탁 공정 동안 향료 손실을 최소화한다. 실질적인 향료 성분은 세척 공정에서 섬유에 효과적으로 침착되고 이후 건조된 섬유에서 정상적인 후각을 가진 사람들이 감지할 수 있는 방향제 성분이다. 지속성 향료 및 방향제는 재료의 최소한의 양으로 오래 지속되는 미적 이점을 위해 세탁물에 효과적으로 유지되고 남아 있으며 세탁 공정의 세척, 헹굼 및/또는 건조 단계에서 손실되고/되거나 낭비되지 않는다. 일 양태에서, 향료는 알코올, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르, 니트릴, 알켄 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 적합한 향수는 미국 특허 제8,357,649호 및 제8,293,697호에 개시되어 있으며, 이들의 관련 개시내용은 본원에 참조로 포함된다.
존재하는 경우, 향료 또는 방향제는 전형적으로 일 양태에서 조성물의 총 중량 기준 약 0.001 내지 약 10 중량%, 다른 양태에서 약 0.01 내지 5 중량%, 및 추가 양태에서 약 0.1 내지 약 3 중량% 수준으로 본 조성물에 혼입된다.
냄새 억제제
일 양태에서, 본 기술의 세제 조성물은 시클로덱스트린과 같은 냄새 조절제(들)를 선택적으로 포함한다. 용어 "시클로덱스트린"은 6 내지 12개의 포도당 단위를 함유하는 비치환된 시클로덱스트린, 특히 알파-시클로덱스트린, 베타-시클로덱스트린, 감마-시클로덱스트린 및/또는 이들의 유도체 및/또는 이들의 혼합물과 같은 임의의 공지된 시클로덱스트린을 포함한다. 알파-시클로덱스트린은 6개의 포도당 단위로 이루어지고, 베타-시클로덱스트린은 7개의 포도당 단위로 이루어지고, 그리고 감마-시클로덱스트린은 도넛 모양의 고리에 배열된 8개의 포도당 단위로 이루어진다. 포도당 단위의 특정 커플링 및 형태는 시클로덱스트린에 특정 부피의 속이 빈 내부를 갖는 단단한 원뿔형 분자 구조를 제공한다. 각 내부 구멍의 "라이닝"은 수소 원자와 글리코시드 가교 산소 원자에 의해 형성되고; 따라서 이러한 표면은 다소 소수성이다. 구멍의 독특한 모양과 물리-화학적 특성으로 인해 시클로덱스트린 분자는 구멍에 들어갈 수 있는 유기 분자 또는 유기 분자의 일부를 흡수 (포함 복합체 형성)할 수 있다. 많은 악취 분자 및 향료 분자를 포함하여 많은 냄새 분자가 구멍에 들어갈 수 있다. 시클로덱스트린, 특히 하기에 기술된 양이온성 시클로덱스트린은 셀룰로오스 섬유에 향료 활성제를 전달하는데 또한 활용될 수 있다 (미국 특허 제8,785,171호).
본 기술에 유용한 시클로덱스트린은 알파-시클로덱스트린 및/또는 이의 유도체, 감마-시클로덱스트린 및/또는 이의 유도체, 유도체화된 베타-시클로덱스트린, 및/또는 이의 혼합물과 같이 고도로 수용성이다. 시클로덱스트린의 유도체는 OH기의 일부가 OR기로 전환되는 분자로 주로 이루어진다. 시클로덱스트린 유도체는 예를 들어 메틸화된 시클로덱스트린, 및 에틸화된 시클로덱스트린과 같은 짧은 사슬 알킬 기를 갖는 것, 예를 들어 치환체(들)이 메틸 또는 에틸 기인 것; 예를 들어, 치환기가 히드록시프로필 및/또는 히드록시에틸기인 히드록시알킬 치환기를 갖는 것; 말토스-결합 시클로덱스트린과 같은 분지형 시클로덱스트린; 양이온성 시클로덱스트린, 예를 들어 치환체(들)가 2-히드록시-3-(디메틸아미노)프로필 에테르 모이어티 (낮은 pH에서 양이온성임)인 것; 4차 암모늄, 예를 들어 치환기(들)이 2-히드록시-3-(트리메틸암모니오)프로필 에테르 클로라이드 모이어티인 것; 카르복시메틸 시클로덱스트린, 시클로덱스트린 설페이트 및 시클로덱스트린 숙시닐레이트와 같은 음이온성 시클로덱스트린; 카르복시메틸/4차 암모늄 시클로덱스트린과 같은 양쪽성 시클로덱스트린; 적어도 하나의 글루코피라노스 단위가 3-6-안히드로-시클로말토 구조를 갖는 시클로덱스트린, 예를 들어, 문헌 ["Optimal Performances with Minimal Chemical Modification of Cyclodextrins", F. Diedaini-Pilard and B. Perly, The 7th International Cyclodextrin Symposium Abstracts, April 1994, p. 49]에 개시된 바와 같은 모노-3-6-안히드로시클로덱스트린 (상기 참고문헌은 참조로 본원에 포함됨); 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 시클로덱스트린 유도체는 미국 특허 제3,426,011호; 제3,453,257호; 제3,453,258호; 제3,453,259호; 제3,453,260호; 제3,459,731호; 제3,553,191호; 제3,565,887호; 제4,535,152호; 제4,616,008호; 제4,678,598호; 제4,638,058호; 제4,746,734호; 제5,942,217호; 및 제6,878,695호)에 개시되어 있다.
세제 조성물에서 냄새 제어를 위해 활용되는 시클로덱스트린 유도체의 수준은 약 0.001 내지 약 0.5 중량% (총 조성물의 중량 기준) 범위이다.
방부제
일 양태에서, 개시된 기술의 유연제 조성물은 선택적인 방부제(들)를 함유할 수 있다. 적합한 방부제는 폴리메톡시 바이시클릭 옥사졸리딘, 메틸 파라벤, 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 부틸 파라벤, 벤질트리아졸, DMDM 히단토인 (1,3-디메틸-5,5-디메틸 히단토인으로도 공지됨), 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 페녹시에틸파라벤, 메틸 이소티아졸리논, 메틸 클로로 이소티아졸리논, 벤조이소티아졸리논, 트리클로산, 및 상기 개시된 적합한 폴리쿼터늄 화합물 (예를 들어, 폴리쿼터늄-1)을 포함한다.
일 양태에서, 방부제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 3.0 중량%, 또는 약 0.01 내지 약 2 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 1 중량%를 포함한다.
본 기술은 하기 실시예에 의해 예시되며, 이는 단지 예시를 위한 것이며 기술의 범위 또는 그것이 수행될 수 있는 방식을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 달리 구체적으로 나타내지 않는 한, 부 및 백분율은 중량으로 제공되며 100% 활성 물질을 기준으로 한다.
시험 방법 및 물질
재침착 방지 시험 (세탁 적용분야)
Testfabrics, Inc., West Pittston, PA 로부터 얻은 면 섬유 (Cotton 400) 또는 면/폴리에스터 혼방 섬유 (PEDP 7435WRL)의 새로운 견본 (3 x 4 인치)을 Terg-o-tometer (Testfabrics, Inc., West Pittstone, PA 실험실 규모 세탁기에서 세척하였다. 세척액은 현탁된 오물 및 본 기술의 재침착 방지제로 제형화된 세제를 함유하였다. 하기 실시예에 기술된 바와 같이 재침착 방지제를 다양한 계면활성제 섀시 (chassis)에서 시험하였다. 동일하게 제형화된 시판되는 재침착 방지 중합체 몇 개를 비교 목적으로 시험했다. 시험 견본은 하기 프로토콜에 따라 세척되었다:
1) Terg-o-tometer의 각 용기에 탈이온수 (DI) 약 990 mL를 채운다.
2) 수온을 100 ℉ (37.8 ℃)로 높이고 온도를 유지한다.
3) 50,000 ppm 경수 용액 (~300 ppm 경수) 6 mL를 첨가한다.
4) 재침착 방지제로 제형화된 세제를 첨가하고 3분간 교반한다.
5) 카본 블랙 (Monarch™ Specialty 120, Cabot Corporation, Billerica, MA) 0.1g 또는 로즈 클레이 0.5g/1:1 트리올레인:사용된 모터 오일 혼합물 0.2g을 첨가하고 15분 동안 혼합한다.
6) 각 용기에 4개의 면 또는 면/폴리에스터 혼방 견본을 첨가한다.
7) 5분간 교반한다.
8) 각 용기에서 견본을 제거하고 각 견본을 손으로 짜서 과량의 물을 제거한다.
9) 각 용기에서 더러워진 세척액을 제거하고 탈이온수 약 990 mL 및 50,000 ppm 경수 용액 6 mL으로 다시 채운다.
10) 견본을 용기에 넣고 5분 동안 혼합하여 헹굼 주기를 시뮬레이션한다.
11) 각 견본을 손으로 짜서 과량의 물을 제거하고 마를 때까지 50 ℃ 오븐에 넣는다.
건조 후, 처리된 각각의 견본은 Universal Software (V4.10)가 탑재된 PC와 연결된 LabScan XE 분광광도계, Hunter Associates Laboratory, Inc., Reston, VA를 통해 섬유에 침착된 오물에 대해 분석되었다. 기기의 측정 포트 직경은 관심 영역만 측정 포트 내에 포함되도록 선택해야 한다. 분석은 약 23 ℃ ±2 ℃ 및 50% ±2% 상대 습도로 제어되는 방에서 수행된다.
하기와 같이 공급업체에서 제공한 표준 흑백 타일을 사용하여 공급업체 지침에 따라 기기를 보정한다.
1) Universal Software 프로그램을 열고 “표준화 (Standardize)” 버튼을 클릭한다.
2) 영역 및 포트 선택:
a. 영역 = 1.75 인치
b. 포트 = 2.00 인치
3) UV 필터 "In"을 클릭한다.
4) 포트 위에 검은색 보정 타일을 놓고 "확인"을 클릭한다.
5) 포트 위에 흰색 보정 타일을 놓고 "확인"을 클릭한다.
6) 기기가 보정되었다.
분광계는 L*, a* 및 b* 값을 결정하여 처리된 견본에 대한 색상 침착 지수 (E)를 계산하기 위해 사용되며, 여기서 L*은 백색도 지수의 측정치, a*는 녹색/적색 변화의 측정치, b*는 청색/황색 변화의 측정치이다. L* BW , a* BW 및 b* BW 값은 처리되지 않은 깨끗한 견본의 측정값이다. 카본 블랙으로 염색된 견본을 상기의 프로토콜에 따라 1회 세척 주기 또는 5회 세척 주기 동안 처리하고 견본이 건조된 후 최종 L* AW , a* AW 및 b* AW 값을 결정했다. 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일 견본을 5번의 세척 주기 동안 처리하고 견본이 건조된 후 최종 L* AW , a* AW 및 b* AW 값을 결정했다. L*, a* 및 b*에 대한 상기의 정의에서 아래 첨자 " AW "는 "세척 후"를 나타내고 아래 첨자 " BW "는 "세척 전"을 나타낸다. L*, a* 및 b* 값은 하기의 방정식으로 △E를 계산하는 데 사용되었다.
Figure pct00012
더 낮은 △E 값은 시험 섬유 기질 상의 더 적은 오물 침착을 나타낸다.
점도 측정
20 rpm에서 3개의 스핀들을 사용하는 Brookfield DVE 점도계 (Ametek Brookfield, Middleboro, MA)를 사용하여 제형의 점도를 결정하였다. 측정은 주변 실온 (20 내지 25 ℃)에서 수행되었다.
재침착 방지 시험 (자동 식기 적용분야)
Miele 식기세척기 (모델 번호 G4225SCU)를 사용하여 자동 식기세척기에서 재침착 방지를 시험하였다. 시험 프로토콜은 하기와 같다:
1) 300 ppm의 경수.
2) IKW 밸러스트 (Ballast) 오물 100 g (Center for Testmaterials B.V, Vlaardingen, The Netherlands).
3) 시험 제형 18g.
4) 식기/은그릇: 6 x 10-인치 정찬 접시 및 5 x 7-인치 식기; 6 x 칼, 숟가락 및 포크; 6 x 유리 컵 및 2 x 플라스틱 컵.
5) 기계가 가열 건조로 "정상 주기" (~52 ℃)로 설정되었다.
6) 컵을 5회 세척하였다.
7) 컵의 얼룩 제거 및 피막 형성 (filming)은 1 내지 5의 순위가 할당된 라이트 박스 하에서 육안으로 평가하였다. 더 낮은 값은 더 나은 결과를 나타낸다.
Figure pct00013
Figure pct00014
실시예 1 (합성)
500 mL 반응기에 SMA™ 2000 스티렌/말레산 무수물 공중합체 30g 및 물 37.5g을 채우고 질소 블랭킷 및 적절한 교반 하에 80 ℃로 가열하였다. 이어서, Surfonamine™ L207 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 123.95g을 플라스크에 첨가하였다. 온도를 서서히 140 ℃까지 올려 반응기 내의 물을 제거하고 Dean-Stark 트랩을 사용하여 포집하였다. 이어서, 반응 온도를 140 ℃에서 16시간 동안 유지하였다. 마지막으로, 반응기의 내용물을 25 ℃로 냉각시키고 물 230.93g을 첨가하여 중합체를 40% 총 고체로 희석시켰다. 중합체의 산가는 10.71이었다.
실시예 2 (합성)
500 mL 반응기에 SMA™ 1000 25g 및 물 31.25g을 채우고 질소 블랭킷 및 적절한 교반 하에 80 ℃로 가열하였다. 이어서, Surfonamine™ L200 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 156.48g을 반응기에 첨가하였다. 온도를 서서히 140 ℃까지 올려 반응기 내의 물을 제거하고 Dean-Stark 트랩을 사용하여 포집하였다. 이어서, 반응 온도를 140 ℃에서 16시간 동안 유지하였다. 마지막으로, 반응기의 내용물을 25 ℃로 냉각시키고 물 272.24g을 첨가하여 중합체를 40% 총 고체로 희석시켰다. 중합체의 산가는 7.21이었다.
실시예 3 (합성)
500 mL 반응기에 SMA™ 2000 50g 및 물 62.5g을 채우고 질소 블랭킷 및 적절한 교반 하에 80 ℃로 가열하였다. 이어서, Surfonamine™ L100 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 103.29g을 플라스크에 첨가하였다. 온도를 서서히 140 ℃까지 올려 반응기 내의 물을 제거하고 Dean-Stark 트랩을 사용하여 포집하였다. 이어서, 반응 온도를 140 ℃에서 16시간 동안 유지하였다. 마지막으로, 반응기의 내용물을 25 ℃로 냉각시키고 물 229.94g을 첨가하여 중합체를 40% 총 고체로 희석시켰다. 중합체의 산가는 14.13이었다.
실시예 4 (제형)
실시예 3에서 제조된 재침착 방지제를 함유하는 액체 세탁 세제 (음이온성 섀시) 조성물은 표 1에 기재된 성분들로 제형화되었다. 시판되는 재침착 방지 중합체를 동일하게 제형화하고 상기에 설명된 세탁물 재침착 방지 시험 (면 견본) 프로토콜에 따라 모든 제형에 대한 재침착 특성을 평가하였다.
표 1
Figure pct00015
카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 1 주기 노출 후, 실시예 3의 중합체는 STY/AA 공중합체 및 PEI에 필적하는 성능을 나타내고, AA 단독중합체 또는 AA/MA 공중합체에 대해 훨씬 더 우수한 성능을 나타내고, EA/MAA 공중합체에 대해 더 나쁜 성능을 나타낸다.
실시예 5 (제형)
실시예 3에서 제조된 재침착 방지제를 함유하는 액체 세탁 세제 (비이온성 섀시) 조성물은 표 2에 기재된 성분들로 제형화되었다. 시판되는 재침착 방지 중합체를 동일하게 제형화하고 상기에 설명된 세탁물 재침착 방지 시험 (면 견본) 프로토콜에 따라 모든 제형에 대한 재침착 특성을 평가하였다.
표 2
Figure pct00016
카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 1 주기 노출 후, 실시예 3의 중합체는 AA 단독중합체, EA/MAA 공중합체 및 STY/AA 공중합체에 필적하는 성능을 나타내고, AA/MA 공중합체 및 PEI보다 우수한 성능을 나타낸다.
실시예 6 (제형)
실시예 3에서 제조된 재침착 방지제를 함유하는 액체 세탁 세제 (에톡실화된 음이온성 섀시) 조성물은 표 3에 기재된 성분들로 제형화되었다. 시판되는 재침착 방지 중합체를 동일하게 제형화하고 상기에 설명된 세탁물 재침착 방지 시험 (면 견본) 프로토콜에 따라 모든 제형에 대한 재침착 특성을 평가하였다.
표 3
Figure pct00017
카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 1 주기 노출 후, 실시예 3의 중합체는 시판되는 재침착 방지제보다 더 우수한 성능을 나타낸다.
실시예 7 (제형)
이 실시예는 낮은 계면활성제 로딩을 갖는 경제적 세제 제형 (음이온성/비이온성 섀시)에서 실시예 3의 중합체의 효능을 입증한다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 0.5:8이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 4에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 중합체가 첨가된 제형과 첨가되지 않은 제형의 Brookfield 점도는 각각 230 및 80 mPa·s이었다. 하기 표에 나타난 바와 같이, 카본 블랙 얼룩이 주입된 세척액에 1 주기 노출 및 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일 오물이 주입된 세척액에 5 주기 노출 후, 실시예 3의 중합체를 함유하는 제형이 중합체 없이 제조된 동일한 세제보다 면에 대한 성능이 더 우수함을 나타낸다.
표 4
Figure pct00018
실시예 8 (제형)
이 실시예는 효소, 지방산, 포르메이트 및 붕산염을 함유하는 액체 세탁 제형에서 실시예 3의 중합체의 효능을 입증한다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 1:12.5이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 5에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 제형의 Brookfield 점도는 일반적인 세탁 제형의 점도 이내이다 (50 내지 1000 mPa·s). 하기 표에 나타난 바와 같이, 카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 1 주기 노출 및 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일 오물이 주입된 세척액에 5 주기 노출 후, 실시예 3의 중합체를 함유하는 제형이 중합체 없이 제조된 동일한 세제보다 면에 대한 성능이 더 우수함을 나타낸다.
표 5
Figure pct00019
실시예 9
이 실시예는 단위 주입 적용에 사용될 수 있는 낮은 수분 함량을 갖는 고농도 비이온성 계면활성제 제형에서 실시예 3의 중합체의 효능을 입증한다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 4:67이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 6에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 하기 표에 나타난 바와 같이, 카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 1 주기 노출 및 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일 오물이 주입된 세척액에 대한 5 주기 노출 후, 시예 3의 중합체를 함유하는 제형이 중합체 없이 제조된 동일한 세제보다 면에 대한 성능이 더 우수함을 나타낸다.
표 6
Figure pct00020
실시예 10
이 실시예는 낮은 계면활성제 로딩을 갖는 경제적 제형에서 실시예 3의 중합체의 효능을 예시한다. 전형적인 재침착 방지 중합체를 함유한 동일한 제형을 비교 목적으로 시험했다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 0.25:10이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 7에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 제형의 Brookfield 점도 범위는 400 내지 700 mPa·s이다. 표 7에 나타난 바와 같이, 카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 5 주기 노출 및 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일 오물이 주입된 세척액에 대한 5 주기 노출 후, 시판 재침착 방지 중합체보다 실시예 3의 중합체를 함유하는 제형이 면 견본에 대한 성능이 더 우수하고 면/폴리에스터 혼방 견본에 대한 성능이 필적함을 나타낸다.
표 7
Figure pct00021
실시예 11
이 실시예는 효소, 지방산, 및 높은 수준의 계면활성제를 함유하는 액체 세탁 제형에 대한 실시예 3의 중합체의 효능을 예시한다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 0.5:15.88이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 8에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 제형의 Brookfield 점도는 일반적인 세탁 제형 (700 내지 2000 mPa·s) 이내이다. 하기 표에 나타낸 바와 같이, 카본 블랙 오물이 주입된 세척액에 5 주기 노출 및 로즈 클레이/트리올레인/사용된 자동차 오일 오물이 주입된 세척액에 5 주기 노출 후, 시판 재침착 방지 중합체에 비해 실시예 3의 중합체를 함유하는 제형이 면 견본 및 면/폴리에스터 혼방 견본에 대한 성능이 필적함을 나타낸다.
표 8
Figure pct00022
실시예 12
이 실시예는 계면활성제로서 LAS를 갖는 전형적인 분말 제형에서 실시예 3의 중합체의 효능을 예시한다. 중합체 대 계면활성제 활성 중량비는 0.7:19.73이다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 9에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 실시예 3의 중합체는 5 주기 후에 카본 블랙 오물에 대해 비교 중합체보다 상당히 우수한 성능을 보였고, 5 주기 후에 로즈 클레이/트리올레인/사용된 모터 오일에 대해 약간 더 우수한 성능을 보였다.
표 9
Figure pct00023
실시예 13
하기 실시예는 일반적인 자동 식기 제형에서 실시예 3의 중합체의 효능을 예시한다. 각 첨가 사이에 충분한 시간을 두고 표 10에 나타난 순서대로 재료를 첨가하여, 재료가 적절히 분산되게 하였다. 시판 중합체와 비교할 때, 중합체는 유리 및 플라스틱에서 얼룩 제거에 대한 동일한 성능을 보였고 유리 및 플라스틱 피막 생성에서 약간 더 우수한 성능을 보였다.
표 10
Figure pct00024

Claims (25)

  1. 세제 조성물로서,
    a) 적어도 하나의 계면활성제;
    b) i) 스티렌 말레산 무수물 공중합체;
    ii) 폴리(옥시알킬렌) 모노아민; 및 선택적으로
    iii) 폴리(옥시알킬렌) 디올을 반응시킴으로써 제조되는 작용기화된 중합체를 포함하는, 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체 (i)가 1:1 내지 8:1의 스티렌:말레산 무수물 몰비를 갖는, 세제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체 (i)가 2:1, 또는 3:1, 또는 4:1, 또는 5:1, 또는 6:1, 또는 7:1의 스티렌:말레산 무수물 몰비를 갖는, 세제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체(i)가 약 3000 내지 약 30,000 Mw, 또는 약 4500 내지 약 25,000 Mw, 또는 약 6500 내지 약 20,000 Mw, 또는 약 8,000 내지 약 12,000 Mw 범위의 분자량을 갖는, 세제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 (ii)이 하기 구조로 나타나는, 세제 조성물:
    Figure pct00025

    상기에서, R은 수소 또는 C1 내지 C10 알킬을 나타내며; "a"는 0 내지 75, 또는 1 내지 60, 또는 5 내지 50, 또는 10 내지 45의 수를 나타내며; "b"는 0 내지 50, 또는 1 내지 40, 또는 3 내지 35 또는 10 내지 30의 수를 나타내되, 단 "a" 및 "b"는 동시에 0이 될 수 없다.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, R이 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 펜틸, 네오펜틸, 및 에틸헥실인, 세제 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, x가 15 내지 60의 범위인, 세제 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, y가 2 내지 30의 범위인, 세제 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체(i)의 상기 무수물 기의 일부가 상기 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 (ii)의 상기 아민 질소와 반응하여 펜던트 폴리(옥시알킬렌) 이민 기 및/또는 펜던트 폴리(옥시알킬렌) 아미드 기를 형성하는, 세제 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체 (i)의 상기 무수물 기의 일부가 상기 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 (ii)의 상기 아민 질소와 반응하여 하기 구조로 나타나는 펜던트 이민을 형성하는, 세제 조성물:
    Figure pct00026

    상기에서, R, a, b 및 x는 이전에 기술된 바와 같다.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티렌 말레산 무수물 공중합체 (i)의 상기 무수물 기의 일부가 상기 폴리(옥시알킬렌) 모노아민 (ii)의 상기 아민 질소와 반응하여 하기 구조로 나타나는 펜던트 아미드를 형성하는, 세제 조성물:
    Figure pct00027

    상기에서, R a, b, 및 y는 이전에 기술된 바와 같음.
  12. 제 1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작용기화된 중합체가 약 0 내지 약 80, 또는 약 5 내지 약 55, 또는 약 10 내지 약 32 mg KOH/g 범위의 산가를 갖는, 세제 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 계면활성제가 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 세제 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 계면활성제가 선형 알킬 아릴 설포네이트, 알킬 설페이트, 알킬 설포네이트, 알킬 폴리에테르 설페이트, 지방산 비누, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 음이온성 계면활성제인, 세제 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 계면활성제가 지방 알코올 알콕실레이트, 알킬 글리코사이드, 알킬 폴리글리코사이드, 지방산 에스테르 알콕실레이트, 아민 옥사이드, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 비이온성 계면활성제인, 세제 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음이온성 계면활성제가 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 1.5 내지 약 80 중량%, 또는 약 5 내지 약 60 중량%, 또는 약 10 내지 약 40 중량% 범위의 양으로 존재하는, 세제 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제가 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 80 중량%, 또는 약 1 내지 약 50 중량%, 또는 약 2 내지 약 35 중량% 범위의 양으로 존재하는, 세제 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음이온성 계면활성제 대 비이온성 계면활성제의 중량비가 약 5:1 이하인, 세제 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작용기화된 중합체가 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 15 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.25 내지 약 2 중량% 범위의 양으로 존재하는, 세제 조성물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 표백제, 표백 활성화제, 계면활성제, 과산화물, 광택제, 증강제, 킬레이트제, 염료 전이 억제제, 분산제, 효소, 효소 안정화제, 촉매 금속 착물, 증점제, 유동성 개질제, 고분자 분산제, 점토 및 오물 제거/재침착 방지제, 비누거품 억제제, 염료, 향료, 항료 전달 시스템, 구조 탄성제, 섬유 유연제, 담체, 하이드로트로프, 용매, 가공 보조제, 부식 억제제, 및 안료로부터 선택되는 보조 성분을 추가로 포함하는, 세제 조성물.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세제 조성물은 과립 세제, 액체 세탁 세제, 겔 세제, 단위 용량 세제, 수용성 파우치에 함유된 세제, 액체 손 식기세척 세제, 세탁 전처리 제품, 자동 식기세척 세제, 및 경질 표면 세정제로 이루어진 군으로부터 선택된 형태인, 세제 조성물.
  22. 제21항에 있어서, 상기 세제가 표백제, 표백 활성화제, 증강제, 킬레이트제, 부식 억제제, 비누거품 억제제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 보조 성분을 포함하는 자동 식기세척 세제인, 세제 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 상기 자동 식기세척 세제는 분말, 겔, 정제, 액체, 및 단위 용량 파우치의 형태인, 세제 조성물.
  24. 제1항 내지 제12항의 작용기화된 중합체의 약 0.25 내지 약 2 중량% (조성물의 총 중량 기준)를 첨가함으로써 세탁 세제 조성물에 재침착 방지 특성을 부여하는, 방법.
  25. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 조성물에 개시된 작용기화된 중합체의 용도로서, 과립 세제, 액체 세탁 세제, 겔 세제, 단위 용량 세제, 수용성 파우치에 함유된 세제, 액체 손 식기 세척 세제, 세탁 전처리 제품, 자동 식기세척 세제, 및 경질 표면 세정제에서 재침착 방지제로서의, 용도.
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